DE102022110314A1 - Control unit for influencing the driving direction of a motor vehicle by a user - Google Patents

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DE102022110314A1
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Sascha Büchner
Mathias Girnus
Sebastian Müller
Stefen Prestel
Benjamin Severin
Pascal Strasser
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bedieneinheit (1) zur Beeinflussung einer Fahrrichtung eines Kraftfahrzeugs (2) durch einen Benutzer, insbesondere zur Verwendung in einem Steer-By-Wire-System (3), umfassend einen elektrischen Motor (4), welcher drehmomentübertragend mit einer Spindel (6) verbunden ist und eine Spindelmutter (7) so mit der Spindel (6) wirkverbunden ist, dass eine Rotation der Spindel (6) einen translatorischen Versatz der Spindelmutter (7) gegenüber der Spindel (6) bewirkt, wobei der Motor (4) gegenüber einem ersten Mantelrohr (8) lagefixiert ist, und die Spindelmutter (7) mit einem inneren Führungsrohr (10) verbunden ist, welches zumindest abschnittsweise axial innerhalb des Mantelrohrs (8) versetzbar angeordnet ist, so dass das Mantelrohr (8) und das innere Führungsrohr (10) einen von dem Motor (4) aktuierbaren Teleskopauszug (11) bilden, wobei die Spindel (6) mit einem translatorisch durch die Spindel (6) versetzbaren Schieber (16) gekoppelt ist, der einerseits mit dem inneren Führungsrohr (10) und anderseits mit der Spindelmutter (7) verbunden ist, wobei an dem Schieber (16) ein Crash-Element (5) zum Abfangen eines insbesondere bei einem Unfall des Kraftfahrzeugs (2) auftretenden Kraftimpulses in Einfahrrichtung des Teleskopauszugs (11) angeordnet ist.The invention relates to an operating unit (1) for influencing the direction of travel of a motor vehicle (2) by a user, in particular for use in a steer-by-wire system (3), comprising an electric motor (4), which transmits torque with a spindle (6) is connected and a spindle nut (7) is operatively connected to the spindle (6) in such a way that a rotation of the spindle (6) causes a translational offset of the spindle nut (7) relative to the spindle (6), the motor (4 ) is fixed in position relative to a first jacket tube (8), and the spindle nut (7) is connected to an inner guide tube (10), which is arranged at least in sections axially displaceable within the jacket tube (8), so that the jacket tube (8) and that inner guide tube (10) form a telescopic extension (11) which can be actuated by the motor (4), the spindle (6) being coupled to a slide (16) which can be translated in translation through the spindle (6) and which, on the one hand, is connected to the inner guide tube (10 ) and on the other hand is connected to the spindle nut (7), a crash element (5) being arranged on the slide (16) for intercepting a force impulse that occurs in the retraction direction of the telescopic extension (11), in particular in the event of an accident of the motor vehicle (2).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bedieneinheit zur Beeinflussung einer Fahrrichtung eines Kraftfahrzeugs durch einen Benutzer, insbesondere zur Verwendung in einem Steer-By-Wire-System, umfassend einen elektrischen Motor, welcher drehmomentübertragend mit einer Spindel verbunden ist und eine Spindelmutter so mit der Spindel wirkverbunden ist, dass eine Rotation der Spindel einen translatorischen Versatz der Spindelmutter gegenüber der Spindel bewirkt, wobei der Motor gegenüber einem ersten Mantelrohr lagefixiert ist, und die Spindelmutter mit einem inneren Führungsrohr verbunden ist, welches zumindest abschnittsweise axial innerhalb des Mantelrohrs versetzbar angeordnet ist, so dass das Mantelrohr und das innere Führungsrohr einen von dem Motor aktuierbaren Teleskopauszug bilden, wobei die Spindel mit einem translatorisch durch die Spindel versetzbaren Schieber gekoppelt ist, der einerseits mit dem inneren Führungsrohr und anderseits mit der Spindelmutter verbunden ist.The present invention relates to an operating unit for influencing a driving direction of a motor vehicle by a user, in particular for use in a steer-by-wire system, comprising an electric motor which is connected to a spindle in a torque-transmitting manner and a spindle nut is thus operatively connected to the spindle that a rotation of the spindle causes a translational offset of the spindle nut relative to the spindle, the motor being fixed in position relative to a first jacket tube, and the spindle nut is connected to an inner guide tube, which is arranged at least in sections axially displaceable within the jacket tube, so that the The casing tube and the inner guide tube form a telescopic extension that can be actuated by the motor, the spindle being coupled to a slide that can be translated in translation through the spindle and which is connected on the one hand to the inner guide tube and on the other hand to the spindle nut.

Elektrische Lenkvorrichtungen dienen - unter anderem in Kraftfahrzeugen - dazu, einen Richtungswunsch eines Fahrers entgegenzunehmen und in entsprechende Bewegungen eines oder mehrerer Räder umzusetzen. Gegenüber rein mechanischen Lenkvorrichtungen unterscheidet man bei elektrischen Lenkvorrichtungen zwischen elektrisch unterstützten Lenkvorrichtungen sowie vollständig elektrischen Lenkvorrichtungen, sogenannten „Steer-by-Wire“-Lenkvorrichtungen. Insbesondere diese Steer-by-Wire-Lenkvorrichtungen haben den Vorteil, dass die Bedieneinheit unabhängig von mechanischen Verbindungskomponenten relativ frei innerhalb des Fahrzeuges positioniert werden kann, was neben einer Kostenersparnis bei der Unterscheidung von z.B. rechts- und linksgelenkten Fahrzeugen zudem zu einem verbesserten Unfallverhalten durch Fehlen einer Lenksäule führt. Weiterhin kann die Bedieneinheit in eine Verstauposition gebracht werden, welche z.B. auch bei vollständig automatischem Lenken genutzt wird.Electric steering devices are used - among other things in motor vehicles - to receive a driver's direction request and to convert it into corresponding movements of one or more wheels. Compared to purely mechanical steering devices, a distinction is made between electrical steering devices between electrically assisted steering devices and fully electric steering devices, so-called “steer-by-wire” steering devices. These steer-by-wire steering devices in particular have the advantage that the control unit can be positioned relatively freely within the vehicle independently of mechanical connection components, which, in addition to cost savings when distinguishing between, for example, right-hand and left-hand drive vehicles, also improves accident behavior due to the absence a steering column. Furthermore, the control unit can be brought into a stowage position, which is also used, for example, with fully automatic steering.

Unter einem Steer-By-Wire-Lenksystem im Sinne der vorliegenden Erfindung ist ein Lenkungssystem zu verstehen, welches im Wesentlichen aus einem sogenannten Hand Wheel Aktuator (HWA), beispielsweise der Aktuatorik um das befehlsgebende Fahrzeug-Lenkrad herum, und einem Road Wheel Aktuator (RWA), also der auf die mit den Fahrzeugrädern verbundene Lenkmechanik wirkenden Aktuatorik, besteht. Per Leitung („by wire“) wird dabei das Lenksignal vom HWA zum RWA übertragen.A steer-by-wire steering system in the context of the present invention is to be understood as meaning a steering system which essentially consists of a so-called hand wheel actuator (HWA), for example the actuator system around the commanding vehicle steering wheel, and a road wheel actuator ( RWA), i.e. the actuator system that acts on the steering mechanism connected to the vehicle wheels. The steering signal is transmitted from the HWA to the RWA via wire.

Derartige Systeme sind aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt. So offenbart die DE 10 2015 224 602 A1 eine verstellbare Lenksäule für eine steer-by-wire-Lenkeinrichtung eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine Stelleinheit, die eine in einer Manteleinheit um eine Längsachse drehbar gelagerte Lenkspindel umfasst, wobei die Manteleinheit ein erstes Mantelrohr aufweist, in dem zumindest ein zweites Mantelrohr bezüglich der Längsachse drehfest angeordnet und teleskopierend axial verschiebbar gelagert ist, wobei mit dem ersten und dem zweiten Mantelrohr ein Stellantrieb verbunden ist, von dem das zweite Mantelrohr relativ zum ersten Mantelrohr axial ein- und ausfahrbar ist, und der einen Spindeltrieb umfasst mit einer parallel zur Längsachse angeordneten, von einem elektrischen Stellmotor drehend antreibbaren Gewindespindel die sich an einem Mantelrohr abstützt und die in eine Spindelmutter eingeschraubt ist, die drehfest an dem anderen Mantelrohr angebracht ist, wobei die Gewindespindel sich innerhalb des ersten Mantelrohrs erstreckt, und die Spindelmutter an dem zweiten Mantelrohr angebracht istSuch systems are basically known from the prior art. This is how it reveals DE 10 2015 224 602 A1 an adjustable steering column for a steer-by-wire steering device of a motor vehicle, comprising an actuating unit which comprises a steering spindle rotatably mounted in a casing unit about a longitudinal axis, the casing unit having a first casing tube in which at least a second casing tube is rotationally fixed with respect to the longitudinal axis arranged and telescopically axially displaceably mounted, an actuator being connected to the first and second casing tube, of which the second casing tube can be axially retracted and extended relative to the first casing tube, and which comprises a spindle drive with a spindle drive arranged parallel to the longitudinal axis an electric servomotor rotatably drivable threaded spindle which is supported on a casing tube and which is screwed into a spindle nut which is attached to the other casing tube in a rotationally fixed manner, the threaded spindle extending within the first casing tube, and the spindle nut being attached to the second casing tube

Der DE 10 2018 212 696 B3 ist weiterhin ein Verstellantrieb für eine motorisch verstellbare Lenksäule für ein Kraftfahrzeug bekannt, umfassend eine motorische Antriebseinheit und eine Außen-Gewindespindel, die ein Außengewinde und ein koaxiales Innengewinde aufweist, in das eine Innen-Gewindespindel eingreift, wobei die Außen-Gewindespindel und die Innen-Gewindespindel von der Antriebseinheit relativ zueinander um eine Achse drehend antreibbar sind. Um einen Verstellantrieb zur Verfügung zu stellen, der ein geringeres Antriebsmoment erfordert und einen optimierten freien Verstellweg bietet, schlägt die DE 10 2018 212 696 B3 vor, dass die Außen-Gewindespindel mit ihrem Außengewinde in eine Antriebsmutter eingreift, wobei die Antriebsmutter oder die Innen-Gewindespindel von der Antriebseinheit drehend antreibbar ist und in Richtung der Achse relativ zur Antriebseinheit abgestützt ist.The DE 10 2018 212 696 B3 an adjustment drive for a motor-adjustable steering column for a motor vehicle is also known, comprising a motor drive unit and an external threaded spindle which has an external thread and a coaxial internal thread into which an internal threaded spindle engages, the external threaded spindle and the internal Threaded spindle can be driven by the drive unit to rotate relative to one another about an axis. In order to provide an adjustment drive that requires a lower drive torque and offers an optimized free adjustment path, the DE 10 2018 212 696 B3 proposes that the external threaded spindle engages with its external thread in a drive nut, wherein the drive nut or the internally threaded spindle can be driven in rotation by the drive unit and is supported in the direction of the axis relative to the drive unit.

In Hinsicht auf die Weiterentwicklung in Richtung autonomes Fahren, möchte man dem Fahrer des Fahrzeugs die Möglichkeit eröffnen das Lenkrad im autonomen Fahrbetrieb nahezu vollständig in Richtung der Armaturentafel einzufahren, um einen verbesserten Komfortbereich ohne ein möglicherweise als störend empfundenes Lenkrad zu erzielen, was auch vollständig neue Gestaltungskonzepte der Fahrgastzelle erlaubt.With regard to the further development towards autonomous driving, the driver of the vehicle would like to be given the opportunity to retract the steering wheel almost completely towards the dashboard during autonomous driving in order to achieve an improved comfort level without a steering wheel that may be perceived as disturbing, which is also completely new Design concepts for the passenger cell are permitted.

Bei derartigen, neuen Gestaltungen der Fahrgastzelle in autonom fahrenden Kraftfahrzeugen ergeben sich häufig besondere Anforderungen an das einzufahrende Lenkrad, insbesondere hinsichtlich des erforderlichen Verfahrweges, welcher in der Regel wesentlich größer ist als der Verfahrweg für eine ausfahrbare Lenksäule bei einem nicht-autonom fahrenden Automobil.With such new designs of the passenger cell in autonomously driving motor vehicles, there are often special requirements for the steering wheel to be retracted, in particular with regard to the required travel distance, which is usually significantly greater than the travel distance for an extendable steering column in a non-autonomously driving automobile.

Größere Verfahrwege über längere Spindeln mit dem aus dem Stand der Technik bekannten Ansätzen umzusetzen, sind hinsichtlich Bauraum und Stabilität kritisch. Beispielsweise müsste bei den konventionellen Konzepten die Spindel länger als die Lenksäule ausgeführt werden müssen, was beim Einfahren zu einer Kollision mit dem Lenkrad führt. Außerdem wird die passive Fahrzeugsicherheit deutlich verschlechtert, da so ein Penetrator in Fahrer-Richtung vorhanden ist.Implementing larger travel distances over longer spindles using the approaches known from the prior art is critical in terms of installation space and stability. For example, in conventional concepts the spindle would have to be longer than the steering column, which would lead to a collision with the steering wheel when retracting. In addition, passive vehicle safety is significantly worsened because there is a penetrator in the driver's direction.

Bei den eingangs erwähnten Spindeltrieben ist die Spindelmutter auf dem Spindeltrieb in der Regel selbsthemmend ausgeführt, das heißt, im Falle eines Unfalls wird eine Aufprallkraft auf das Lenkrad über die Selbsthemmung abgestützt, wodurch ein erhöhtes Verletzungsrisiko besteht.In the case of the spindle drives mentioned at the beginning, the spindle nut on the spindle drive is usually designed to be self-locking, which means that in the event of an accident, an impact force on the steering wheel is supported by the self-locking mechanism, which increases the risk of injury.

Vor diesem Hintergrund Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine, gegenüber dem Stand der Technik, verbesserte längenverstellbare Bedieneinheit zur Beeinflussung einer Fahrrichtung eines Kraftfahrzeugs durch einen Benutzer, insbesondere zur Verwendung in einem Steer-By-Wire-System bereitzustellen. Die Aufgabe der Erfindung ist es insbesondere auch, eine längenverstellbare Bedieneinheit mit einer möglichst großem Verfahrweg der längenverstellbaren Bedieneinheit bei gleichzeitig verbesserter Sicherheit im Falle eines Unfalls zu realisieren.Against this background, the object of the present invention is to provide an improved length-adjustable operating unit compared to the prior art for influencing the direction of travel of a motor vehicle by a user, in particular for use in a steer-by-wire system. The object of the invention is, in particular, to realize a length-adjustable operating unit with the largest possible travel path of the length-adjustable operating unit while at the same time improving safety in the event of an accident.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Bedieneinheit zur Beeinflussung einer Fahrrichtung eines Kraftfahrzeugs durch einen Benutzer, insbesondere zur Verwendung in einem Steer-By-Wire-System, umfassend einen elektrischen Motor, welcher drehmomentübertragend mit einer Spindel verbunden ist und eine Spindelmutter so mit der Spindel wirkverbunden ist, dass eine Rotation der Spindel einen translatorischen Versatz der Spindelmutter gegenüber der Spindel bewirkt, wobei der Motor gegenüber einem ersten Mantelrohr lagefixiert ist, und die Spindelmutter mit einem inneren Führungsrohr verbunden ist, welches zumindest abschnittsweise axial innerhalb des Mantelrohrs versetzbar angeordnet ist, so dass das Mantelrohr und das innere Führungsrohr einen von dem Motor aktuierbaren Teleskopauszug bilden, wobei die Spindel mit einem translatorisch durch die Spindel versetzbaren Schieber gekoppelt ist, der einerseits mit dem inneren Führungsrohr und anderseits mit der Spindelmutter verbunden ist, wobei an dem Schieber ein Crash-Element zum Abfangen eines insbesondere bei einem Unfall des Kraftfahrzeugs auftretenden Kraftimpulses in Einfahrrichtung des Teleskopauszugs angeordnet ist.This object is achieved by an operating unit for influencing a driving direction of a motor vehicle by a user, in particular for use in a steer-by-wire system, comprising an electric motor which is connected to a spindle in a torque-transmitting manner and a spindle nut is thus operatively connected to the spindle is that a rotation of the spindle causes a translational offset of the spindle nut relative to the spindle, wherein the motor is fixed in position relative to a first casing tube, and the spindle nut is connected to an inner guide tube, which is arranged at least in sections axially displaceable within the casing tube, so that the casing tube and the inner guide tube form a telescopic extension that can be actuated by the motor, the spindle being coupled to a slide that can be translated in translation through the spindle and which is connected on the one hand to the inner guide tube and on the other hand to the spindle nut, with a crash element on the slide is arranged in the retraction direction of the telescopic extension to intercept a force impulse that occurs in particular in the event of an accident of the motor vehicle.

Durch die Zwischenschaltung eines Crash-Elements zwischen den Schieber und der Spindelmutter wird im Falle eines Unfalls das Verletzungsrisiko des Fahrers reduziert, indem das Lenkrad bei Krafteinwirkung nachgeben bzw. zurückweichen kann.By interposing a crash element between the slide and the spindle nut, the risk of injury to the driver is reduced in the event of an accident by allowing the steering wheel to give way or retreat when force is applied.

Mit der längenverstellbaren Bedieneinheit können insbesondere auch Verfahrlängen von größer als 200mm umgesetzt werden, wodurch die Bedieneinheit besonders bevorzugt für eine Verwendung innerhalb einer Fahrgastzelle eines autonom fahrenden Kraftfahrzeugs geeignet ist. Hierzu weist die Spindel bevorzugt eine Länge von größer als 200mm auf, bevorzugt zwischen 200-1.000mm, höchst bevorzugt zwischen 200-500mm.With the length-adjustable operating unit, travel lengths of greater than 200 mm can be implemented, which means that the operating unit is particularly suitable for use within a passenger compartment of an autonomous motor vehicle. For this purpose, the spindle preferably has a length of greater than 200mm, preferably between 200-1,000mm, most preferably between 200-500mm.

Der Motor kann als Axialflussmotor oder Radialflussmotor ausgeführt sein. Ferner ist es möglich einen als Radialflussmotor konfigurierten Motor als Innenläufer oder Außenläufer auszuführen.The motor can be designed as an axial flux motor or radial flux motor. Furthermore, it is possible to design a motor configured as a radial flux motor as an internal rotor or external rotor.

Der Motor ist über eine Rotorwelle mit einer Aktormechanik gekoppelt, die einen Spindeltrieb umfasst. Der Spindeltrieb wandelt mithilfe einer Spindel und einer Spindelmutter, welche miteinander getrieblich gekoppelt sind, eine Rotationsbewegung der Spindel in eine Linearbewegung der Spindelmutter um. Ein Spindeltrieb kann in seiner einfachsten Form aus der Spindel und der Spindelmutter gebildet sein, wobei das Gewinde der Gewindespindel direkt in einem korrespondierenden Innengewinde der Gewindespindelmutter kämmtThe motor is coupled via a rotor shaft to an actuator mechanism that includes a spindle drive. The spindle drive converts a rotational movement of the spindle into a linear movement of the spindle nut using a spindle and a spindle nut, which are geared together. In its simplest form, a spindle drive can be formed from the spindle and the spindle nut, with the thread of the threaded spindle meshing directly in a corresponding internal thread of the threaded spindle nut

Um diese Reibungsverluste zu minimieren, kann der Spindeltrieb auch als Rollengewindespindeltrieb ausgeführt sei, bei denen zwischen der Spindel und der Spindelmutter Rollen oder Kugeln angeordnet sind, so dass an den kämmenden Gewindeflanken eine Roll-bzw. Wälzbewegung realisiert wird, was zu signifikant besseren Wirkungsgraden der Spindeltriebmechanik führt.In order to minimize these friction losses, the spindle drive can also be designed as a roller threaded spindle drive, in which rollers or balls are arranged between the spindle and the spindle nut, so that a rolling or. Rolling movement is realized, which leads to significantly better efficiency of the spindle drive mechanics.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Mantelrohr, das äußere Führungsrohr und das innere Führungsrohr koaxial zu einer gemeinsamen Drehachse angeordnet sind, was zu einer besonders kompakten Bauweise beiträgt.According to an advantageous embodiment of the invention, it can be provided that the casing tube, the outer guide tube and the inner guide tube are arranged coaxially to a common axis of rotation, which contributes to a particularly compact design.

Es kann gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung auch vorgesehen sein, dass die Spindel eine Drehachse aufweist, die achsparallel zu der gemeinsamen Drehachse des Teleskopauszugs ausgerichtet ist, wodurch sich ebenfalls axial kompakt bauende Ausführungsformen der Bedieneinheit realisieren lassen.According to a further preferred development of the invention, it can also be provided that the spindle has an axis of rotation which is aligned axially parallel to the common axis of rotation of the telescopic extension, which also makes it possible to realize axially compact embodiments of the operating unit.

Die Erfindung kann auch in vorteilhafter Weise dahingehend ausgeführt sein, dass das Mantelrohr, das äußere Führungsrohr (soweit vorhanden) und das innere Führungsrohr eine mehreckige, insbesondere achteckige Querschnittskontur aufweisen, wodurch das auf sie einwirkende, vom Fahrer eingebrachte, Lenkmoment besonders gut übertragbar ist. Höchst bevorzugt sind das Mantelrohr, das äußere Führungsrohr (soweit vorhanden) und/oder das innere Führungsrohr aus einem Blech gefertigt.The invention can also be designed in an advantageous manner in such a way that the casing tube, the outer guide tube (if present) and the inner guide tube have a polygonal, in particular octagonal, cross-sectional contour sen, which means that the steering torque applied by the driver can be transferred particularly well. Most preferably, the casing tube, the outer guide tube (if present) and/or the inner guide tube are made of sheet metal.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Spindel mit einem translatorisch durch die Spindel versetzbaren Schieber gekoppelt ist, der einerseits mit dem inneren Führungsrohr und anderseits mit der Spindelmutter verbunden ist, wodurch die Spindel und der Motor der Bedieneinheit besser an gegebene Bauraumsituationen anpassbar sind.According to an advantageous embodiment of the invention, it can be provided that the spindle is coupled to a slide which can be translated in translation through the spindle and which is connected on the one hand to the inner guide tube and on the other hand to the spindle nut, whereby the spindle and the motor of the operating unit are better suited to given installation space situations are customizable.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Crash-Element als eine den Schieber umgreifende und an ihm anliegende Hülse ausgebildet ist, wobei die Hülse sich einerseits axial gegen die Spindelmutter und anderseits axial gegen den Schieber abstützt und die Hülse unter Einwirkung des insbesondere bei einem Unfall des Kraftfahrzeugs auftretenden Kraftimpulses in Einfahrrichtung des Teleskopauszugs so deformiert wird, dass der Schieber in Einfahrrichtung des Teleskopauszugs axial versetzbar ist.According to an advantageous embodiment of the invention, it can be provided that the crash element is designed as a sleeve which encompasses the slide and rests against it, the sleeve being supported on the one hand axially against the spindle nut and on the other hand axially against the slide and the sleeve under the action of the In particular, in the event of an accident of the motor vehicle, the force impulse in the retraction direction of the telescopic extension is deformed in such a way that the slide is axially displaceable in the retraction direction of the telescopic extension.

Die Hülse ist bevorzugt aus einem Kunststoff gefertigt. Zur Aufnahme der Hülse kann der insbesondere zylindrische Schieber bevorzugt einen ersten Bereich mit einem ersten Durchmesser auf und einen zweiten Bereich mit einem geringeren Durchmesser aufweisen, auf den die Hülse aufgeschoben werden kann. In vorteilhafter Weise kann der Außendurchmesser von dem ersten Bereich des Schiebers und der Hülse im Wesentlichen gleich ausgebildet sein, wodurch eine Führung des Schiebers nicht durch einen Absatz behindert wird.The sleeve is preferably made of a plastic. To accommodate the sleeve, the particularly cylindrical slide can preferably have a first region with a first diameter and a second region with a smaller diameter onto which the sleeve can be pushed. Advantageously, the outer diameter of the first region of the slide and the sleeve can be essentially the same, so that guidance of the slide is not hindered by a shoulder.

Des Weiteren bevorzugt ist der Übergang zwischen dem Schieber und der Hülse derart angeschrägt, dass der Schieber bei einer definierten Axialkraft in die Hülse geschoben wird und diese dabei aufgeweitet wird. Bevorzugt weist die Hülse hierbei eine axiale Anlageschulter an der Spindelmutter des Spindeltriebs und der Schieber ist ebenfalls bevorzugt an der Gegenseite der Spindelmutter des Spindeltriebs befestigt/gekontert. Durch diese Anordnung ist eine einfache Befestigung des Schiebers an der Spindelmutter des Spindeltriebs gegeben.Furthermore, the transition between the slide and the sleeve is preferably beveled in such a way that the slide is pushed into the sleeve with a defined axial force and the sleeve is thereby expanded. The sleeve preferably has an axial contact shoulder on the spindle nut of the spindle drive and the slide is also preferably fastened/locked on the opposite side of the spindle nut of the spindle drive. This arrangement makes it easy to attach the slider to the spindle nut of the spindle drive.

Es kann gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung auch vorgesehen sein, dass das Crash-Element als eine lösbare Kraftschlussverbindung ausgebildet ist, die einen lösbaren Kraftschluss zwischen dem Schieber und der Spindelmutter bewirkt, der so konfiguriert ist, dass unter Einwirkung des insbesondere bei einem Unfall des Kraftfahrzeugs auftretenden Kraftimpulses in Einfahrrichtung des Teleskopauszugs der Schieber in Einfahrrichtung des Teleskopauszugs axial versetzbar ist.According to a further preferred development of the invention, it can also be provided that the crash element is designed as a releasable frictional connection, which causes a releasable frictional connection between the slide and the spindle nut, which is configured so that under the influence of the in particular in an accident of the motor vehicle occurring force impulse in the retraction direction of the telescopic extension, the slider can be axially displaceable in the retraction direction of the telescopic extension.

Des Weiteren kann es gemäß einer ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass das Crash-Element als eine kraftschlüssige Kupplung ausgebildet ist, die einen lösbaren Reibschluss zwischen dem Schieber und der Spindelmutter bewirkt, der so konfiguriert ist, dass unter Einwirkung des insbesondere bei einem Unfall des Kraftfahrzeugs auftretenden Kraftimpulses in Einfahrrichtung des Teleskopauszugs der Schieber in Einfahrrichtung des Teleskopauszugs axial versetzbar ist.Furthermore, according to a likewise advantageous embodiment of the invention, it can be provided that the crash element is designed as a non-positive coupling, which causes a releasable frictional connection between the slide and the spindle nut, which is configured in such a way that under the influence of the in particular Accident of the motor vehicle occurring force impulse in the retraction direction of the telescopic extension, the slider can be axially displaceable in the retraction direction of the telescopic extension.

Hierdurch kann eine Überlastkupplung an bzw. auf dem Schieber der Längsverstellung der Bedieneinheit bereitgestellt werden. Bevorzugt ist der Schieber einerseits an dem vorderen Bereich des inneren Führungsrohres des Teleskopauszugs befestigt, andererseits mit der Überlastkupplung an der Spindelmutter des elektrischen Spindeltriebs.In this way, an overload clutch can be provided on or on the slide of the longitudinal adjustment of the operating unit. The slide is preferably attached on the one hand to the front area of the inner guide tube of the telescopic extension, and on the other hand with the overload clutch on the spindle nut of the electric spindle drive.

Der Schieber ist hierbei bevorzugt mit rechteckigem Querschnitt ausgeführt und wird an mindestens zwei Längsseiten in der Überlastkupplung geführt, wobei in vorteilhafter Weise über ein Federelement eine Klemmkraft auf den Schieber ausgeübt wird. Die Überlastungskupplung ist so konfiguriert, dass beim Überschreiten einer festgelegten Last der Schieber durchrutscht. Dadurch kann die Bedieneinheit nachgeben und das Verletzungsrisiko wird deutlich reduziert. Vorteilhaft ist bei dieser Ausführung insbesondere, dass keine weitere Befestigung des Schiebers an der Spindelmutter des Spindeltriebs erforderlich ist. Außerdem ist durch den konstanten Querschnitt des Schiebers eine Führung in einem die Bedieneinheit umfassenden Gehäuse problemlos über den gesamten Verfahrweg möglich. Die Überlastungskupplung wird beim Auslösen nicht zerstört und kann folglich zurückgesetzt werden.The slide is preferably designed with a rectangular cross section and is guided on at least two longitudinal sides in the overload clutch, with a clamping force being advantageously exerted on the slide via a spring element. The overload clutch is configured so that the slider slips when a specified load is exceeded. This allows the control unit to give way and the risk of injury is significantly reduced. What is particularly advantageous with this design is that no further attachment of the slide to the spindle nut of the spindle drive is required. In addition, due to the constant cross section of the slide, guidance in a housing containing the operating unit is easily possible over the entire travel path. The overload clutch is not destroyed when triggered and can therefore be reset.

Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass das Crash-Element als eine lösbare Formschlussverbindung ausgebildet ist, die einen lösbaren Formschluss zwischen dem Schieber und der Spindelmutter bewirkt, der so konfiguriert ist, dass unter Einwirkung des insbesondere bei einem Unfall des Kraftfahrzeugs auftretenden Kraftimpulses in Einfahrrichtung des Teleskopauszugs der Schieber in Einfahrrichtung des Teleskopauszugs axial versetzbar ist.According to a further particularly preferred embodiment of the invention, it can be provided that the crash element is designed as a releasable form-fitting connection, which causes a releasable form-fitting connection between the slide and the spindle nut, which is configured so that under the influence of the in particular in an accident of the motor vehicle occurring force impulse in the retraction direction of the telescopic extension, the slider can be axially displaceable in the retraction direction of the telescopic extension.

Des Weiteren kann die Erfindung auch dahingehend weiterentwickelt sein, dass die lösbare Formschlussverbindung einen Sicherungsring umfasst, welcher in einer in dem Schieber eingebrachte erste Nut lösbar so angeordnet ist, dass unter Einwirkung des insbesondere bei einem Unfall des Kraftfahrzeugs auftretenden Kraftimpulses in Einfahrrichtung des Teleskopauszugs der Sicherungsring axial aus der ersten Nut geschoben wird, so dass der Schieber in Einfahrrichtung des Teleskopauszugs axial versetzbar ist.Furthermore, the invention can also be further developed in such a way that the releasable positive connection comprises a locking ring, which is inserted into one in the slide brought first groove is releasably arranged so that under the influence of the force impulse that occurs in particular in the event of an accident of the motor vehicle in the retraction direction of the telescopic extension, the locking ring is pushed axially out of the first groove, so that the slider is axially displaceable in the retraction direction of the telescopic extension.

Besonders bevorzugt ist der Sicherungsring als ein Federring ausgebildet. Der Sicherungsring kann eine in radialer Richtung wirkende Federkraft bereitstellen, welche in aufweitender oder komprimierender Richtung des Sicherungsrings wirkt.The locking ring is particularly preferably designed as a spring ring. The retaining ring can provide a spring force acting in the radial direction, which acts in the expanding or compressing direction of the retaining ring.

In einer ebenfalls bevorzugten Ausgestaltungsvariante der Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass der Schieber zweiteilig ausgeführt ist, mit einem äußeren Schieberrohr und einem in dem äußeren Schieberrohr geführten und axial versetzbaren inneren Schieberzylinder, wobei die erste Nut an dem Schieberzylinder ausgebildet ist und an der inneren Mantelfläche des äußeren Schieberrohres eine zweite Nut angeordnet ist, in die der Sicherungsring eingreift, so dass eine axiale Bewegung des äußeren Schieberrohres gegenüber dem inneren Schieberzylinder im Betrieb der Bedieneinheit verhindert ist und unter Einwirkung des insbesondere bei einem Unfall des Kraftfahrzeugs auftretenden Kraftimpulses in Einfahrrichtung des Teleskopauszugs der Sicherungsring axial aus der ersten Nut und/oder der zweiten Nut geschoben wird, so dass der Schieber in Einfahrrichtung des Teleskopauszugs axial versetzbar ist.In a likewise preferred embodiment variant of the invention, it can also be provided that the slide is designed in two parts, with an outer slide tube and an axially displaceable inner slide cylinder guided in the outer slide tube, the first groove being formed on the slide cylinder and on the inner lateral surface a second groove is arranged in the outer slide tube, into which the locking ring engages, so that an axial movement of the outer slide tube relative to the inner slide cylinder is prevented during operation of the operating unit and under the influence of the force impulse that occurs, in particular in the event of an accident of the motor vehicle, in the retraction direction of the telescopic extension The locking ring is pushed axially out of the first groove and/or the second groove, so that the slide is axially displaceable in the retraction direction of the telescopic extension.

Der Schieber kann also teleskopartig aus einer Voll- und Hohlwelle zusammengesetzt sein. Der bevorzugt als Vollwelle ausgebildete innere Schieberzylinder erhält hierbei eine umlaufende erste Nut, in die ein bevorzugt als geschlitzter Federring ausgeformter Sicherungsring eingesetzt wird. Der Außendurchmesser des entspannten Sicherungsrings ist bevorzugt größer als der Außendurchmesser des inneren Schieberzylinders. Bevorzugt entspricht der komprimierte Außendurchmesser des Sicherungsrings dem Außendurchmesser des inneren Schieberzylinders. Bevorzugt weist auch das äußere Schieberrohr, das beispielsweise als Hohlwelle ausgebildet ist, eine innenliegende, umlaufende zweite Nut auf. Beim Fügen des inneren Schieberzylinders in das äußere Schieberrohr schnappt der Sicherungsring in die zweite Nut ein, wodurch beide Teile axialfest zueinander gesichert sind, um die Übertragung der Verstellkraft von Spindelmutter auf den Teleskopauszug zu gewährleisten.The slide can therefore be telescopically composed of a solid and hollow shaft. The inner slide cylinder, which is preferably designed as a solid shaft, receives a circumferential first groove into which a locking ring, preferably shaped as a slotted spring ring, is inserted. The outer diameter of the relaxed locking ring is preferably larger than the outer diameter of the inner slide cylinder. The compressed outside diameter of the locking ring preferably corresponds to the outside diameter of the inner slide cylinder. The outer slide tube, which is designed, for example, as a hollow shaft, also preferably has an internal, circumferential second groove. When the inner slide cylinder is inserted into the outer slide tube, the locking ring snaps into the second groove, whereby both parts are axially secured to one another in order to ensure the transfer of the adjusting force from the spindle nut to the telescopic extension.

Bei einer festgelegten Überlast wird der Sicherungsring komprimiert, wobei der Sitz in der zweiten Nut des äußeren Schieberrohrs überwunden wird. Somit kann eine Teleskopbewegung zwischen inneren Schieberzylinder und äußerem Schieberrohr stattfinden, wobei dieser Bewegung eine Reibung zwischen Sicherungsring und äußerem Schieberrohr überlagert ist, wodurch weiter Aufprallenergie abgebaut werden kann. Das System wird beim Auslösen nicht zerstört und kann zurückgesetzt werden. Es kann eine Kennlinie dargestellt und variiert werden, indem ein Medium in dem Hohlraum zwischen Voll- und Hohlwelle vorgesehen wird. Dies kann beispielsweise ein poröser Stoff sein, welcher beim Ineinanderfahren zerstört wird, um somit einen variierbaren Widerstand abzubilden.At a specified overload, the locking ring is compressed, overcoming the seat in the second groove of the outer slide tube. A telescopic movement can thus take place between the inner slide cylinder and the outer slide tube, with this movement being superimposed by friction between the locking ring and the outer slide tube, which can further reduce impact energy. The system is not destroyed when triggered and can be reset. A characteristic curve can be displayed and varied by providing a medium in the cavity between the solid and hollow shaft. This can, for example, be a porous material, which is destroyed when moving into one another in order to create a variable resistance.

Die erste und die zweite Nut sowie der Sicherungsring können so dimensioniert sein, dass der Sicherungsring in radialer Richtung komprimiert wird und in der ersten Nut des inneren Schieberzylinders aufgenommen wird. Alternativ wäre es auch möglich, dass der Sicherungsring in radialer Richtung aufgeweitet wird und in der zweiten Nut des Schieberrohres aufgenommen wird.The first and second grooves as well as the locking ring can be dimensioned such that the locking ring is compressed in the radial direction and is received in the first groove of the inner slide cylinder. Alternatively, it would also be possible for the locking ring to be expanded in the radial direction and to be received in the second groove of the slide tube.

Auch kann es vorteilhaft sein, die Erfindung dahingehend weiterzuentwickeln, dass an der inneren Mantelfläche der Spindelmutter eine zweite Nut angeordnet ist, in die der Sicherungsring eingreift, so dass eine axiale Bewegung der Spindelmutter gegenüber dem Schieber im Betrieb der Bedieneinheit verhindert ist und unter Einwirkung des insbesondere bei einem Unfall des Kraftfahrzeugs auftretenden Kraftimpulses in Einfahrrichtung des Teleskopauszugs der Sicherungsring axial aus der ersten Nut und/oder der zweiten Nut geschoben wird, so dass der Schieber in Einfahrrichtung des Teleskopauszugs axial versetzbar ist.It can also be advantageous to further develop the invention in such a way that a second groove is arranged on the inner surface of the spindle nut, into which the locking ring engages, so that an axial movement of the spindle nut relative to the slide is prevented during operation of the operating unit and under the influence of the In particular, in the event of an accident of the motor vehicle, the force pulse occurring in the retraction direction of the telescopic extension is pushed axially out of the first groove and/or the second groove, so that the slide is axially displaceable in the retraction direction of the telescopic extension.

Der Sicherungsring kann somit besonders bevorzugt auch zwischen dem Schieber und der Spindelmutter angeordnet werden. Dadurch ist der Schieber besonders einfach ausgeführt und nicht als Teleskopgestänge, außerdem ist über den Sicherungsring direkt eine Befestigung des Schiebers an der Spindelmutter gegeben. Zudem ist durch den ununterbrochenen Querschnitt des Schiebers eine Führung über den gesamten Verfahrweg problemlos möglich. Auch hier kann der Sicherungsring aufweitend oder komprimierend eingesetzt werden.The locking ring can therefore particularly preferably also be arranged between the slide and the spindle nut. This means that the slider is designed to be particularly simple and not as a telescopic linkage, and the slider can also be attached directly to the spindle nut via the locking ring. In addition, the uninterrupted cross section of the slide means that it can be guided over the entire travel path without any problems. Here too, the locking ring can be used to expand or compress.

Gemäß einer weiteren zu bevorzugenden Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes kann vorgesehen sein, dass das Crash-Element als ein den Schieber umgreifenden Federring mit einer auf den Schieber einwirkenden Federkraft ausgebildet ist, die einen lösbaren Reibschluss zwischen dem Schieber und der Spindelmutter bewirkt, der so konfiguriert ist, dass unter Einwirkung des insbesondere bei einem Unfall des Kraftfahrzeugs auftretenden Kraftimpulses in Einfahrrichtung des Teleskopauszugs der Schieber in Einfahrrichtung des Teleskopauszugs axial versetzbar ist.According to a further preferred embodiment of the subject matter of the invention, it can be provided that the crash element is designed as a spring ring encompassing the slider with a spring force acting on the slider, which causes a releasable frictional connection between the slider and the spindle nut, which is configured in such a way that that under the influence of the force impulse that occurs, in particular in the event of an accident of the motor vehicle, in the retraction direction of the telescopic extension, the slide can be axially displaceable in the retraction direction of the telescopic extension.

Bevorzugt ist hierbei, dass die Aufnahme des Schiebers in der Spindelmutter schwimmend ausgeführt ist. Einerseits ist der Schieber gegen ein Herausrutschen mit einem Sicherungsring gesichert, auf der Gegenseite der Spindelmutter sitzt Federring auf dem Schieber, welcher sich gegen die Spindelmutter anlegt. Somit kann die erforderliche Verstellkraft von der Spindelmutter auf den Teleskopauszug gewährleistet werden. Bei einer festgelegten Überlast wird die Klemmung zwischen dem Schieber und dem Sicherungsring überwunden und der Schieber rutscht durch den Sicherungsring und die Spindelmutter hindurch, wobei dieser Bewegung eine Reibung zwischen Sicherungsring und der Spindelmutter überlagert ist wodurch weitere Aufprallenergie abgebaut werden kann. Diese Variante eines Crash Elements bietet einen einfachen und kostengünstigen Aufbau. Der Schieber kann wegen des ununterbrochenen Querschnitts über den gesamten Verfahrweg problemlos, beispielsweise in einem Gehäuse, geführt werden. Das System wird beim Auslösen nicht zerstört und kann zurückgesetzt werden.It is preferred that the slide holder is designed to be floating in the spindle nut. On the one hand, the slide is secured against slipping out with a locking ring; on the opposite side of the spindle nut, there is a spring ring on the slide, which rests against the spindle nut. This means that the required adjustment force from the spindle nut to the telescopic extension can be guaranteed. At a specified overload, the clamping between the slider and the locking ring is overcome and the slider slips through the locking ring and the spindle nut, with this movement being superimposed by friction between the locking ring and the spindle nut, which can reduce further impact energy. This variant of a crash element offers a simple and cost-effective structure. Because of the uninterrupted cross section, the slide can be easily guided over the entire travel path, for example in a housing. The system is not destroyed when triggered and can be reset.

Schließlich kann die Erfindung auch in vorteilhafter Weise dahingehend ausgeführt sein, dass der Federring als ein Krallring ausgeführt ist.Finally, the invention can also be designed in an advantageous manner in such a way that the spring ring is designed as a claw ring.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below using figures without restricting the general idea of the invention.

Es zeigt:

  • 1 eine erste Ausführungsform einer Bedieneinheit in drei verschiedenen Betriebszuständen in jeweils einer Axialschnittansicht,
  • 2 eine zweite Ausführungsform einer Bedieneinheit in zwei verschiedenen Betriebszuständen in jeweils einer Axialschnittansicht sowie in einer Querschnittsdarstellung,
  • 3 eine dritte Ausführungsform einer Bedieneinheit in zwei verschiedenen Betriebszuständen in jeweils einer Axialschnittansicht sowie in einer Querschnittsdarstellung,
  • 4 eine vierte Ausführungsform einer Bedieneinheit in zwei verschiedenen Betriebszuständen in jeweils einer Axialschnittansicht sowie in einer Querschnittsdarstellung,
  • 5 eine fünfte Ausführungsform einer Bedieneinheit in zwei verschiedenen Betriebszuständen in jeweils einer Axialschnittansicht sowie einen Krallring in einer perspektivischen Darstellung.
  • 6 ein Kraftfahrzeug mit einem Steer-by-wire-Lenksystem in einer schematischen Blockschaltdarstellung.
It shows:
  • 1 a first embodiment of an operating unit in three different operating states, each in an axial section view,
  • 2 a second embodiment of an operating unit in two different operating states, each in an axial section view and in a cross-sectional view,
  • 3 a third embodiment of an operating unit in two different operating states, each in an axial section view and in a cross-sectional view,
  • 4 a fourth embodiment of an operating unit in two different operating states, each in an axial section view and in a cross-sectional view,
  • 5 a fifth embodiment of an operating unit in two different operating states, each in an axial section view, and a claw ring in a perspective view.
  • 6 a motor vehicle with a steer-by-wire steering system in a schematic block diagram.

Die 1-5 zeigen jeweils eine Ausführungsform einer Bedieneinheit 1 zur Beeinflussung einer Fahrrichtung eines Kraftfahrzeugs 2 durch einen Benutzer, insbesondere zur Verwendung in einem Steer-By-Wire-System 3, wie es exemplarisch in der 6 skizziert ist. Man erkennt dort, dass das Steer-By-Wire-System 3 die längenverstellbare Bedieneinheit 1 sowie einen Lenkaktuator 32 besitzt, der die Lenkbefehle in eine entsprechende Radstellung des Kraftfahrzeugs 2 umwandelt. Die Übertragung der Lenkbefehle von der Bedieneinheit 1 zum Lenkaktuator 32 erfolgt kabelgebunden oder kabellos, was durch die gepunktete Linie angedeutet ist. Die Bedieneinheit 1 besitzt ein Lenkrad 28, dass von einem Benutzer bedient werden kann.The 1-5 each show an embodiment of an operating unit 1 for influencing the direction of travel of a motor vehicle 2 by a user, in particular for use in a steer-by-wire system 3, as exemplified in the 6 is sketched. It can be seen there that the steer-by-wire system 3 has the length-adjustable control unit 1 and a steering actuator 32, which converts the steering commands into a corresponding wheel position of the motor vehicle 2. The steering commands are transmitted from the operating unit 1 to the steering actuator 32 in a wired or wireless manner, which is indicated by the dotted line. The operating unit 1 has a steering wheel 28 that can be operated by a user.

Die Bedieneinheiten 1 der 1-5 umfassen jeweils einen elektrischen Motor 4, welcher drehmomentübertragend mit einer Spindel 6 verbunden ist. Eine Spindelmutter 7 wird dann so mit der Spindel 6 wirkverbunden, dass eine Rotation der Spindel 6 einen translatorischen Versatz der Spindelmutter 7 gegenüber der Spindel 6 bewirkt. Die Spindelmutter 7 und die Spindel 6 sind selbsthemmend ausgeführt, d.h. dass eine axial auf die Spindelmutter 7 und/oder Spindel 6 einwirkende Kraft keinen axialen Versatz der Spindelmutter 7 zur Spindel 6 bewirkt.The control units 1 of the 1-5 each include an electric motor 4, which is connected to a spindle 6 in a torque-transmitting manner. A spindle nut 7 is then operatively connected to the spindle 6 in such a way that a rotation of the spindle 6 causes a translational offset of the spindle nut 7 relative to the spindle 6. The spindle nut 7 and the spindle 6 are designed to be self-locking, meaning that a force acting axially on the spindle nut 7 and/or spindle 6 does not cause an axial offset of the spindle nut 7 relative to the spindle 6.

Der Motor 4 ist gegenüber einem ersten Mantelrohr 8 lagefixiert, beispielsweise indem der Motor 4 und das erste Mantelrohr 8 in oder an einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind.The motor 4 is fixed in position relative to a first casing tube 8, for example by arranging the motor 4 and the first casing tube 8 in or on a common housing.

Die Spindelmutter 7 ist mit einem inneren Führungsrohr 10 verbunden, welches zumindest abschnittsweise axial innerhalb des Mantelrohrs 8 versetzbar angeordnet ist, so dass das Mantelrohr 8 und das innere Führungsrohr 10 einen von dem Motor 4 aktuierbaren Teleskopauszug 11 bilden. Die Spindel 6 ist mit einem translatorisch durch die Spindel 6 versetzbaren Schieber 16 gekoppelt, der einerseits mit dem inneren Führungsrohr 10 und anderseits mit der Spindelmutter 7 verbunden ist, so dass der Schieber 16 den axialen Versatz der Spindelmutter 7 auf das innere Führungsrohr 10 überträgt.The spindle nut 7 is connected to an inner guide tube 10, which is arranged at least in sections axially displaceable within the jacket tube 8, so that the jacket tube 8 and the inner guide tube 10 form a telescopic extension 11 that can be actuated by the motor 4. The spindle 6 is coupled to a slide 16 which can be translated in translation through the spindle 6 and which is connected on the one hand to the inner guide tube 10 and on the other hand to the spindle nut 7, so that the slide 16 transfers the axial offset of the spindle nut 7 to the inner guide tube 10.

An dem Schieber 16 ist ein Crash-Element 5 zum Abfangen eines insbesondere bei einem Unfall des Kraftfahrzeugs 2 auftretenden Kraftimpulses in Einfahrrichtung des Teleskopauszugs 11 an bzw. in dem Schieber 16 angeordnet. Damit kann die Selbsthemmung des Spindeltriebs aus Spindelmutter 7 und Spindel 6 umgangen werden und die axiale Nachgiebigkeit des Teleskopauszugs 11 wird in eine Verbindungsstelle des Schiebers 16 mit der Spindelmutter 7 verlegt. Hierbei sind verschiedene Ausführungsformen denkbar, die nachfolgend anhand der 1-5 näher erläutert werden.A crash element 5 is arranged on the slide 16 to intercept a force impulse that occurs in the retraction direction of the telescopic extension 11 on or in the slide 16, in particular in the event of an accident of the motor vehicle 2. This allows the self-locking of the spindle drive consisting of spindle nut 7 and spindle 6 to be bypassed and the axial flexibility of the telescopic extension 11 is relocated to a connection point between the slide 16 and the spindle nut 7. Various embodiments are conceivable, which are described below based on 1-5 be explained in more detail.

Aus der 1 ist eine erste Ausführungsform der Bedieneinheit 1 ersichtlich, bei dem das Crash-Element 5 als eine den Schieber 16 umgreifende und an ihm anliegende Hülse 15 ausgebildet ist. In der Abbildung a der 1 ist die Bedieneinheit 1 in ihrer vollständig ausgefahrenen Betriebsstellung und in der Abbildung b der 1 in ihrer vollständig eingefahrenen Betriebsstellung gezeigt.From the 1 a first embodiment of the operating unit 1 can be seen, in which the crash element 5 is designed as a sleeve 15 which encompasses the slide 16 and rests against it. In the figure a the 1 is the control unit 1 in its fully extended operating position and in Figure b 1 shown in its fully retracted operating position.

Die Hülse 15 stützt sich einerseits axial gegen die Spindelmutter 7 und anderseits axial gegen den Schieber 16 ab. Die Hülse 15 ist so konfiguriert, dass sie unter Einwirkung des insbesondere bei einem Unfall des Kraftfahrzeugs 2 auftretenden Kraftimpulses in Einfahrrichtung des Teleskopauszugs 11 so deformiert wird, dass der Schieber 16 in Einfahrrichtung des Teleskopauszugs 11 axial versetzbar ist. Dieser Betriebszustand ist in der c der 1 zu erkennen.The sleeve 15 is supported axially against the spindle nut 7 on the one hand and axially against the slide 16 on the other hand. The sleeve 15 is configured in such a way that it is deformed in the retraction direction of the telescopic extension 11 under the influence of the force impulse that occurs, in particular in the event of an accident of the motor vehicle 2, in such a way that the slide 16 is axially displaceable in the retraction direction of the telescopic extension 11. This operating state is in the c the 1 to recognize.

Die Hülse 15 ist in dem gezeigten Beispiel aus einem Kunststoff gefertigt. Zur Aufnahme der Hülse 15 weist der zylindrische Schieber 16 einen ersten Bereich mit einem ersten Durchmesser und einen zweiten Bereich mit einem geringeren Durchmesser auf, auf den die Hülse 15 aufgeschoben ist. Der Außendurchmesser des ersten Bereichs des Schiebers 16 und der Hülse 15 sind dabei im Wesentlichen gleich ausgebildet, wodurch eine Führung des Schiebers 16 nicht durch einen Absatz behindert wird, was sich auch gut durch die Zusammenschau der Abbildungen a und c der 1 nachvollziehen lässt.In the example shown, the sleeve 15 is made of a plastic. To accommodate the sleeve 15, the cylindrical slide 16 has a first area with a first diameter and a second area with a smaller diameter onto which the sleeve 15 is pushed. The outer diameter of the first area of the slide 16 and the sleeve 15 are essentially the same, so that guidance of the slide 16 is not hindered by a shoulder, which can also be clearly seen when figures a and c are viewed together 1 can be understood.

Des Weiteren ist der Übergang zwischen dem Schieber 16 und der Hülse 15 derart angeschrägt, dass der Schieber 16 bei einer definierten Axialkraft in die Hülse 15 geschoben wird und diese dabei aufgeweitet wird, wie es in der der 1 gezeigt ist. Die Hülse 15 weist hierbei eine axiale Anlageschulter an der Spindelmutter 7 des Spindeltriebs auf und der Schieber 16 ist an der Gegenseite der Spindelmutter 7 des Spindeltriebs befestigt/gekontert, so dass der Schieber 16 hierdurch im Normalbetrieb der Bedieneinheit 1 Axialkräfte in beide Richtungen von der Spindelmutter 7 auf den Schieber 16 übertragen kann, wie es auch in den Abbildungen a und b in der 1 gezeigt ist. Durch diese Anordnung ist eine einfache Befestigung des Schiebers 16 an der Spindelmutter 7 des Spindeltriebs gegeben.Furthermore, the transition between the slide 16 and the sleeve 15 is beveled in such a way that the slide 16 is pushed into the sleeve 15 with a defined axial force and this is expanded, as in the the 1 is shown. The sleeve 15 has an axial contact shoulder on the spindle nut 7 of the spindle drive and the slide 16 is fastened/locked on the opposite side of the spindle nut 7 of the spindle drive, so that the slide 16 thereby receives axial forces in both directions from the spindle nut during normal operation of the operating unit 1 7 can be transferred to the slider 16, as shown in figures a and b in the 1 is shown. This arrangement makes it easy to attach the slide 16 to the spindle nut 7 of the spindle drive.

Die 2 zeigt eine Ausführungsform der Bedieneinheit 1 bei der das Crash-Element 5 als eine lösbare Kraftschlussverbindung 14 ausgebildet ist, die einen lösbaren Kraftschluss zwischen dem Schieber 16 und der Spindelmutter 7 bewirkt, der so konfiguriert ist, dass unter Einwirkung des insbesondere bei einem Unfall des Kraftfahrzeugs 2 auftretenden Kraftimpulses in Einfahrrichtung des Teleskopauszugs 11 der Schieber 16 in Einfahrrichtung des Teleskopauszugs 11 axial versetzbar ist. Die Abbildung a der 2 zeigt den Teleskopauszug 11 im vollständig ausgefahrenen Betriebszustand. Im Ausführungsbeispiel der 2 ist das Crash-Element 5 als eine kraftschlüssige Kupplung 27 ausgebildet, die einen lösbaren Reibschluss zwischen dem Schieber 16 und der Spindelmutter 7 bewirkt, der so konfiguriert ist, dass unter Einwirkung des insbesondere bei einem Unfall des Kraftfahrzeugs 2 auftretenden Kraftimpulses in Einfahrrichtung des Teleskopauszugs 11 der Schieber 16 in Einfahrrichtung des Teleskopauszugs 11 axial versetzbar ist.The 2 shows an embodiment of the operating unit 1 in which the crash element 5 is designed as a releasable frictional connection 14, which causes a releasable frictional connection between the slide 16 and the spindle nut 7, which is configured in such a way that under the influence of the motor vehicle, in particular in the event of an accident 2 force impulse occurring in the retraction direction of the telescopic extension 11, the slide 16 can be axially displaceable in the retraction direction of the telescopic extension 11. The figure a the 2 shows the telescopic extension 11 in the fully extended operating state. In the exemplary embodiment 2 the crash element 5 is designed as a non-positive coupling 27, which causes a releasable frictional connection between the slide 16 and the spindle nut 7, which is configured in such a way that under the influence of the force impulse that occurs, in particular in the event of an accident of the motor vehicle 2, in the retraction direction of the telescopic extension 11 the slide 16 is axially displaceable in the retraction direction of the telescopic extension 11.

Hierdurch kann eine Überlastkupplung an bzw. auf dem Schieber 16 der Längsverstellung der Bedieneinheit 1 bereitgestellt werden. Der Schieber 16 ist einerseits an dem vorderen Bereich des inneren Führungsrohres 10 des Teleskopauszugs 11 befestigt, andererseits mit der als Überlastkupplung ausgeführten Kupplung 27 an der Spindelmutter 7 des elektrischen Spindeltriebs verbunden.As a result, an overload clutch can be provided on or on the slide 16 of the longitudinal adjustment of the operating unit 1. The slide 16 is on the one hand attached to the front area of the inner guide tube 10 of the telescopic extension 11, and on the other hand is connected to the clutch 27, designed as an overload clutch, on the spindle nut 7 of the electric spindle drive.

Der Schieber 16 ist - wie aus der der 2 ersichtlich - hierbei mit rechteckigem Querschnitt ausgeführt und wird an mindestens zwei Längsseiten in der Kupplung 27 geführt. Über ein Federelement 24 wird eine Klemmkraft auf den Schieber 16 ausgeübt. Die Kupplung 27 ist so konfiguriert, dass beim Überschreiten einer festgelegten Last der Schieber 16 durchrutscht, so wie es in der Abbildung b der 2 gezeigt ist. Dadurch kann die Bedieneinheit 1 in axialer Richtung nachgeben und das Verletzungsrisiko bei einem Unfall wird für den Fahrer deutlich reduziert. Vorteilhaft ist bei dieser Ausführung insbesondere, das keine weitere Befestigung des Schiebers 16 an der Spindelmutter 7 des Spindeltriebs erforderlich ist. Außerdem ist durch den konstanten Querschnitt des Schiebers 16 eine Führung in einem die Bedieneinheit 1 umfassenden Gehäuse problemlos über den gesamten Verfahrweg möglich. Die Kupplung 27 wird beim Auslösen nicht zerstört und kann folglich zurückgesetzt werden.The slider 16 is - like from the the 2 can be seen - here designed with a rectangular cross section and is guided on at least two long sides in the coupling 27. A clamping force is exerted on the slide 16 via a spring element 24. The clutch 27 is configured so that when a specified load is exceeded, the slide 16 slips, as shown in Figure b 2 is shown. This allows the control unit 1 to yield in the axial direction and the risk of injury to the driver in the event of an accident is significantly reduced. What is particularly advantageous in this embodiment is that no further attachment of the slide 16 to the spindle nut 7 of the spindle drive is required. In addition, due to the constant cross section of the slide 16, guidance in a housing comprising the operating unit 1 is possible without any problems over the entire travel path. The clutch 27 is not destroyed when triggered and can therefore be reset.

Die 3-4 zeigen Ausführungsformen der Bedieneinheit 1, bei denen, das Crash-Element 5 als eine lösbare Formschlussverbindung 13 ausgebildet ist, die einen lösbaren Formschluss zwischen dem Schieber 16 und der Spindelmutter 7 bewirkt, der so konfiguriert ist, dass unter Einwirkung des insbesondere bei einem Unfall des Kraftfahrzeugs 2 auftretenden Kraftimpulses in Einfahrrichtung des Teleskopauszugs 11 der Schieber 16 in Einfahrrichtung des Teleskopauszugs 11 axial versetzbar ist.The 3-4 show embodiments of the operating unit 1, in which the crash element 5 is designed as a releasable positive connection 13, which causes a releasable positive connection between the slide 16 and the spindle nut 7, which is configured so that under the influence of the, in particular in the event of an accident Motor vehicle 2 occurring force impulse in the retraction direction of the telescopic extension 11 of the slide 16 is axially displaceable in the retraction direction of the telescopic extension 11.

Der Schieber 16 ist in der gezeigten Ausführung der 3 zweiteilig ausgeführt, mit einem äußeren Schieberrohr 19 und einem in dem äußeren Schieberrohr 19 geführten und axial versetzbaren inneren Schieberzylinder 20, wobei die erste Nut 17 an dem Schieberzylinder 20 ausgebildet ist und an der inneren Mantelfläche des äußeren Schieberrohres 19 eine zweite Nut 21 angeordnet ist, in die der Sicherungsring 18 eingreift, so dass eine axiale Bewegung des äußeren Schieberrohres 19 gegenüber dem inneren Schieberzylinder 20 im Betrieb der Bedieneinheit 1 verhindert ist und unter Einwirkung des insbesondere bei einem Unfall des Kraftfahrzeugs 2 auftretenden Kraftimpulses in Einfahrrichtung des Teleskopauszugs 11 der Sicherungsring 18 axial aus der ersten Nut 17 und/oder der zweiten Nut 21 geschoben wird, so dass der Schieber 16 in Einfahrrichtung des Teleskopauszugs 11 axial versetzbar ist.The slider 16 is in the embodiment shown 3 Designed in two parts, with an outer slide tube 19 and an axially displaceable inner slide cylinder 20 guided in the outer slide tube 19, the first groove 17 is formed on the slide cylinder 20 and on the inner surface of the outer slide tube 19 a second groove 21 is arranged, into which the locking ring 18 engages, so that an axial movement of the outer slide tube 19 relative to the inner slide cylinder 20 during operation of the operating unit 1 is prevented and under the influence of the force impulse that occurs, in particular in the event of an accident of the motor vehicle 2, in the retraction direction of the telescopic extension 11, the locking ring 18 is pushed axially out of the first groove 17 and/or the second groove 21, so that the slide 16 is axially displaceable in the retraction direction of the telescopic extension 11 .

Der Schieber 16 kann also teleskopartig aus der als Vollwelle ausgebildeten inneren Schieberzylinder 20 und dem als Hohlwelle ausgebildeten äußeren Schieberrohr 19 zusammengesetzt sein. Der innere Schieberzylinder 20 weist hierbei eine umlaufende erste Nut 17 auf, in die der bevorzugt als geschlitzter Federring ausgeformter Sicherungsring 18 eingesetzt wird. Der Außendurchmesser des entspannten Sicherungsrings 18 ist bevorzugt größer als der Außendurchmesser des inneren Schieberzylinders 20. Der komprimierte Außendurchmesser des Sicherungsrings 18 entspricht dem Außendurchmesser des inneren Schieberzylinders 20. Auch das äußere Schieberrohr 19, das als Hohlwelle ausgebildet ist, weist eine innenliegende, umlaufende zweite Nut 21 auf. Beim Fügen des inneren Schieberzylinders 20 in das äußere Schieberrohr 19 schnappt der Sicherungsring 18 in die zweite Nut 21 ein, wodurch beide Teile axialfest zueinander gesichert sind, um die Übertragung der Verstellkraft von Spindelmutter 7 auf den Teleskopauszug 11 zu gewährleisten.The slide 16 can therefore be telescopically composed of the inner slide cylinder 20 designed as a solid shaft and the outer slide tube 19 designed as a hollow shaft. The inner slide cylinder 20 has a circumferential first groove 17, into which the locking ring 18, which is preferably shaped as a slotted spring ring, is inserted. The outer diameter of the relaxed locking ring 18 is preferably larger than the outer diameter of the inner slide cylinder 20. The compressed outer diameter of the locking ring 18 corresponds to the outer diameter of the inner slide cylinder 20. The outer slide tube 19, which is designed as a hollow shaft, also has an internal, circumferential second groove 21 on. When the inner slide cylinder 20 is inserted into the outer slide tube 19, the locking ring 18 snaps into the second groove 21, whereby both parts are secured axially to one another in order to ensure the transmission of the adjusting force from the spindle nut 7 to the telescopic extension 11.

Bei einer festgelegten Überlast wird der Sicherungsring 18 komprimiert, wobei der Sitz in der zweiten Nut 21 des äußeren Schieberrohrs 19 überwunden wird. Somit kann eine Teleskopbewegung zwischen inneren Schieberzylinder 20 und äußerem Schieberrohr 19 stattfinden, wobei dieser Bewegung eine Reibung zwischen Sicherungsring 18 und äußerem Schieberrohr 19 überlagert ist, wodurch weiter Aufprallenergie abgebaut werden kann. Das System wird beim Auslösen nicht zerstört und kann zurückgesetzt werden. Es kann eine Kennlinie dargestellt und variiert werden, indem ein Medium in dem Hohlraum zwischen Voll- und Hohlwelle, also zwischen dem äußeren Schieberrohr 19 und dem inneren Schieberzylinder 20 vorgesehen wird. Dies kann beispielsweise ein poröser Stoff sein, welcher beim Ineinanderfahren zerstört wird, um somit einen variierbaren Wiederstand abzubilden.At a specified overload, the locking ring 18 is compressed, the seat in the second groove 21 of the outer slide tube 19 being overcome. A telescopic movement can thus take place between the inner slide cylinder 20 and the outer slide tube 19, with this movement being superimposed on friction between the locking ring 18 and the outer slide tube 19, whereby impact energy can be further reduced. The system is not destroyed when triggered and can be reset. A characteristic curve can be represented and varied by providing a medium in the cavity between the solid and hollow shaft, i.e. between the outer slide tube 19 and the inner slide cylinder 20. This can, for example, be a porous material, which is destroyed when moving into one another in order to create a variable resistance.

Die erste und die zweite Nut 17,21 sowie der Sicherungsring 18 können so dimensioniert sein, dass der Sicherungsring 18 in radialer Richtung komprimiert wird und in der ersten Nut 17 des inneren Schieberzylinders aufgenommen wird. Alternativ wäre es auch möglich, dass der Sicherungsring 18 in radialer Richtung aufgeweitet wird und in der zweiten Nut 21 des äußeren Schieberrohres 19 aufgenommen wird.The first and second grooves 17, 21 and the locking ring 18 can be dimensioned such that the locking ring 18 is compressed in the radial direction and is received in the first groove 17 of the inner slide cylinder. Alternatively, it would also be possible for the locking ring 18 to be expanded in the radial direction and to be received in the second groove 21 of the outer slide tube 19.

Auch wenn es in der 3 nicht gezeigt wird, so dennoch auch eine Ausführung möglich, bei der die lösbare Formschlussverbindung 13 einen Sicherungsring 18 umfasst, welcher in einer in dem Schieber 16 eingebrachte erste Nut 17 lösbar so angeordnet ist, dass unter Einwirkung des insbesondere bei einem Unfall des Kraftfahrzeugs 2 auftretenden Kraftimpulses in Einfahrrichtung des Teleskopauszugs 11 der Sicherungsring 18 axial aus der ersten Nut 17 geschoben wird, so dass der Schieber 16 in Einfahrrichtung des Teleskopauszugs 11 axial versetzbar ist.Even if it is in the 3 is not shown, an embodiment is nevertheless also possible in which the releasable form-fitting connection 13 comprises a locking ring 18, which is releasably arranged in a first groove 17 made in the slide 16 in such a way that under the influence of the particularly occurring in the event of an accident of the motor vehicle 2 Force pulse in the retraction direction of the telescopic extension 11, the locking ring 18 is pushed axially out of the first groove 17, so that the slide 16 is axially displaceable in the retraction direction of the telescopic extension 11.

Die 4 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei der an einer inneren Mantelfläche der Spindelmutter 7 eine zweite Nut 22 angeordnet, in die der Sicherungsring 18 eingreift, so dass eine axiale Bewegung der Spindelmutter 7 gegenüber dem Schieber 16 im Betrieb der Bedieneinheit 1 verhindert ist und unter Einwirkung des insbesondere bei einem Unfall des Kraftfahrzeugs 2 auftretenden Kraftimpulses in Einfahrrichtung des Teleskopauszugs 11 der Sicherungsring 18 axial aus der ersten Nut 17 und/oder der zweiten Nut 22 geschoben wird, so dass der Schieber 16 in Einfahrrichtung des Teleskopauszugs 11 axial versetzbar ist.The 4 shows an embodiment of the invention, in which a second groove 22 is arranged on an inner surface of the spindle nut 7, into which the locking ring 18 engages, so that an axial movement of the spindle nut 7 relative to the slide 16 is prevented during operation of the operating unit 1 and under influence of the force impulse that occurs, in particular in the event of an accident of the motor vehicle 2, in the retraction direction of the telescopic extension 11, the locking ring 18 is pushed axially out of the first groove 17 and/or the second groove 22, so that the slide 16 is axially displaceable in the retraction direction of the telescopic extension 11.

Der Sicherungsring 18 ist somit zwischen dem Schieber 16 und der Spindelmutter 7 angeordnet werden. Dadurch ist der Schieber 16 besonders einfach ausgeführt und nicht als Teleskopgestänge, wie in der 3, außerdem ist über den Sicherungsring 18 direkt eine Befestigung des Schiebers 16 an der Spindelmutter 7 gegeben. Zudem ist durch den ununterbrochenen Querschnitt des Schiebers 16 eine Führung über den gesamten Verfahrweg problemlos möglich. Auch hier kann der Sicherungsring 18 aufweitend oder komprimierend eingesetzt werden.The locking ring 18 is thus arranged between the slide 16 and the spindle nut 7. As a result, the slide 16 is designed to be particularly simple and not as a telescopic linkage, as in the 3 , In addition, the slide 16 is directly attached to the spindle nut 7 via the locking ring 18. In addition, due to the uninterrupted cross section of the slide 16, guidance over the entire travel path is possible without any problems. Here too, the locking ring 18 can be used to expand or compress.

Die 5 zeigt eine weitere Ausführungsform der Bedieneinheit 1 bei der das Crash-Element 5 als ein den Schieber 16 umgreifender Federring 23 mit einer auf den Schieber 16 einwirkenden Federkraft ausgebildet ist, die einen lösbaren Reibschluss zwischen dem Schieber 16 und der Spindelmutter 7 bewirkt, der so konfiguriert ist, dass unter Einwirkung des insbesondere bei einem Unfall des Kraftfahrzeugs 2 auftretenden Kraftimpulses in Einfahrrichtung des Teleskopauszugs 11 der Schieber 16 in Einfahrrichtung des Teleskopauszugs 11 axial versetzbar ist. Der Federring 23 ist in dieser Ausführung als ein Krallring ausgeführt, was gut aus der Detaildarstellung der der 5 ersichtlich ist.The 5 shows a further embodiment of the operating unit 1 in which the crash element 5 is designed as a spring ring 23 encompassing the slide 16 with a spring force acting on the slide 16, which causes a releasable frictional connection between the slide 16 and the spindle nut 7, which is configured in this way is that under the influence of the force impulse that occurs, in particular in the event of an accident of the motor vehicle 2, in the retraction direction of the telescopic extension 11, the slide 16 can be axially displaceable in the retraction direction of the telescopic extension 11. The spring ring 23 is in this version tion designed as a claw ring, which is clear from the detailed representation of the the 5 is visible.

Hierbei wird die Aufnahme des Schiebers 16 in der Spindelmutter 7 schwimmend ausgeführt. Einerseits ist der Schieber 16 gegen ein Herausrutschen mit einem Sicherungsring 25 gesichert, auf der Gegenseite der Spindelmutter 7 sitzt der Federring 23 auf dem Schieber 16, welcher sich gegen die Spindelmutter 7 anlegt. Somit kann die erforderliche Verstellkraft von der Spindelmutter 7 auf den Teleskopauszug 11 gewährleistet werden. Bei einer festgelegten Überlast wird die Klemmung zwischen dem Schieber 16 und dem Federring 23 überwunden und der Schieber 16 rutscht durch den Federring 23 und die Spindelmutter 7 hindurch, wobei dieser Bewegung eine Reibung zwischen Federring 23 und der Spindelmutter 7 überlagert ist, wodurch weitere Aufprallenergie abgebaut werden kann. Diese Variante eines Crash-Elements 5 bietet einen einfachen und kostengünstigen Aufbau. Der Schieber 16 kann wegen des ununterbrochenen Querschnitts über den gesamten Verfahrweg problemlos, beispielsweise in einem Gehäuse, geführt werden. Das System wird beim Auslösen nicht zerstört und kann zurückgesetzt werden.Here, the slide 16 is accommodated in the spindle nut 7 in a floating manner. On the one hand, the slide 16 is secured against slipping out with a locking ring 25; on the opposite side of the spindle nut 7, the spring ring 23 sits on the slide 16, which rests against the spindle nut 7. The required adjustment force from the spindle nut 7 to the telescopic extension 11 can thus be guaranteed. With a specified overload, the clamping between the slide 16 and the spring ring 23 is overcome and the slide 16 slips through the spring ring 23 and the spindle nut 7, with this movement being superimposed by friction between the spring ring 23 and the spindle nut 7, whereby further impact energy is reduced can be. This variant of a crash element 5 offers a simple and cost-effective structure. Because of the uninterrupted cross section, the slide 16 can be easily guided over the entire travel path, for example in a housing. The system is not destroyed when triggered and can be reset.

Die Erfindung ist nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Die vorstehende Beschreibung ist daher nicht als beschränkend, sondern als erläuternd anzusehen. Die nachfolgenden Patentansprüche sind so zu verstehen, dass ein genanntes Merkmal in zumindest einer Ausführungsform der Erfindung vorhanden ist. Dies schließt die Anwesenheit weiterer Merkmale nicht aus. Sofern die Patentansprüche und die vorstehende Beschreibung ‚erste‘ und ‚zweite‘ Merkmal definieren, so dient diese Bezeichnung der Unterscheidung zweier gleichartiger Merkmale, ohne eine Rangfolge festzulegen.The invention is not limited to the embodiments shown in the figures. The foregoing description is therefore not to be viewed as limiting but rather as illustrative. The following patent claims are to be understood as meaning that a stated feature is present in at least one embodiment of the invention. This does not exclude the presence of other features. If the patent claims and the above description define 'first' and 'second' features, this designation serves to distinguish two similar features without establishing a ranking.

BezugszeichenlisteReference symbol list

11
BedieneinheitControl unit
22
Kraftfahrzeugmotor vehicle
33
Steer-By-Wire-SystemSteer-By-Wire system
44
Motorengine
55
Crash-ElementCrash element
66
Spindelspindle
77
Spindelmutterspindle nut
88th
Mantelrohr casing pipe
1010
FührungsrohrGuide tube
1111
Teleskopauszug Telescopic extension
1313
FormschlussverbindungPositive connection
1414
KraftschlussverbindungAdhesive connection
1515
Hülsesleeve
1616
SchieberSlider
1717
NutNut
1818
SicherungsringCirclip
1919
Schieberrohrslide tube
2020
SchieberzylinderSlide cylinder
2121
NutNut
2222
NutNut
2323
Federringspring ring
2424
FederelementSpring element
2525
Sicherungsring Circlip
2727
Kupplungcoupling
2828
Lenkrad steering wheel
3232
LenkaktuatorSteering actuator

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102015224602 A1 [0004]DE 102015224602 A1 [0004]
  • DE 102018212696 B3 [0005]DE 102018212696 B3 [0005]

Claims (10)

Bedieneinheit (1) zur Beeinflussung einer Fahrrichtung eines Kraftfahrzeugs (2) durch einen Benutzer, insbesondere zur Verwendung in einem Steer-By-Wire-System (3), umfassend • einen elektrischen Motor (4), welcher drehmomentübertragend mit einer Spindel (6) verbunden ist und eine Spindelmutter (7) so mit der Spindel (6) wirkverbunden ist, dass eine Rotation der Spindel (6) einen translatorischen Versatz der Spindelmutter (7) gegenüber der Spindel (6) bewirkt, wobei der Motor (4) gegenüber einem ersten Mantelrohr (8) lagefixiert ist, und • die Spindelmutter (7) mit einem inneren Führungsrohr (10) verbunden ist, welches zumindest abschnittsweise axial innerhalb des Mantelrohrs (8) versetzbar angeordnet ist, so dass das Mantelrohr (8) und das innere Führungsrohr (10) einen von dem Motor (4) aktuierbaren Teleskopauszug (11) bilden, • wobei die Spindel (6) mit einem translatorisch durch die Spindel (6) versetzbaren Schieber (16) gekoppelt ist, der einerseits mit dem inneren Führungsrohr (10) und anderseits mit der Spindelmutter (7) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Schieber (16) ein Crash-Element (5) zum Abfangen eines insbesondere bei einem Unfall des Kraftfahrzeugs (2) auftretenden Kraftimpulses in Einfahrrichtung des Teleskopauszugs (11) angeordnet ist.Operating unit (1) for influencing the direction of travel of a motor vehicle (2) by a user, in particular for use in a steer-by-wire system (3), comprising: an electric motor (4), which transmits torque with a spindle (6). is connected and a spindle nut (7) is operatively connected to the spindle (6) in such a way that a rotation of the spindle (6) causes a translational offset of the spindle nut (7) relative to the spindle (6), the motor (4) relative to one first jacket tube (8) is fixed in position, and • the spindle nut (7) is connected to an inner guide tube (10), which is arranged at least in sections axially displaceable within the jacket tube (8), so that the jacket tube (8) and the inner guide tube (10) form a telescopic extension (11) which can be actuated by the motor (4), • the spindle (6) being coupled to a slide (16) which can be translated in translation through the spindle (6) and which, on the one hand, is connected to the inner guide tube (10). and on the other hand is connected to the spindle nut (7), characterized in that a crash element (5) is arranged on the slide (16) to absorb a force impulse that occurs in the retraction direction of the telescopic extension (11), in particular in the event of an accident of the motor vehicle (2). is. Bedieneinheit (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Crash-Element (5) als eine den Schieber (16) umgreifende und an ihm anliegende Hülse (15) ausgebildet ist, wobei die Hülse (15) sich einerseits axial gegen die Spindelmutter (7) und anderseits axial gegen den Schieber (16) abstützt und die Hülse (15) unter Einwirkung des insbesondere bei einem Unfall des Kraftfahrzeugs (2) auftretenden Kraftimpulses in Einfahrrichtung des Teleskopauszugs (11) so deformiert wird, dass der Schieber (16) in Einfahrrichtung des Teleskopauszugs (11) axial versetzbar ist.Control unit (1). Claim 1 , characterized in that the crash element (5) is designed as a sleeve (15) which encompasses the slide (16) and rests against it, the sleeve (15) being axially against the spindle nut (7) on the one hand and axially against on the other hand supports the slide (16) and the sleeve (15) is deformed in the retraction direction of the telescopic extension (11) under the action of the force impulse that occurs in particular in the event of an accident of the motor vehicle (2) in such a way that the slide (16) is deformed in the retraction direction of the telescopic extension (11). is axially displaceable. Bedieneinheit (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Crash-Element (5) als eine lösbare Kraftschlussverbindung (14) ausgebildet ist, die einen lösbaren Kraftschluss zwischen dem Schieber (16) und der Spindelmutter (7) bewirkt, der so konfiguriert ist, dass unter Einwirkung des insbesondere bei einem Unfall des Kraftfahrzeugs (2) auftretenden Kraftimpulses in Einfahrrichtung des Teleskopauszugs (11) der Schieber (16) in Einfahrrichtung des Teleskopauszugs (11) axial versetzbar ist.Control unit (1). Claim 1 , characterized in that the crash element (5) is designed as a releasable frictional connection (14), which causes a releasable frictional connection between the slide (16) and the spindle nut (7), which is configured so that under the influence of the in particular in the event of an accident of the motor vehicle (2), the force impulse occurring in the retraction direction of the telescopic extension (11) is axially displaceable in the retraction direction of the telescopic extension (11). Bedieneinheit (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Crash-Element (5) als eine kraftschlüssige Kupplung (27) ausgebildet ist, die einen lösbaren Reibschluss zwischen dem Schieber (16) und der Spindelmutter (7) bewirkt, der so konfiguriert ist, dass unter Einwirkung des insbesondere bei einem Unfall des Kraftfahrzeugs (2) auftretenden Kraftimpulses in Einfahrrichtung des Teleskopauszugs (11) der Schieber (16) in Einfahrrichtung des Teleskopauszugs (11) axial versetzbar ist.Control unit (1). Claim 3 , characterized in that the crash element (5) is designed as a non-positive coupling (27), which causes a releasable frictional connection between the slide (16) and the spindle nut (7), which is configured so that under the action of the in particular in the event of an accident of the motor vehicle (2), the force impulse occurring in the retraction direction of the telescopic extension (11) is axially displaceable in the retraction direction of the telescopic extension (11). Bedieneinheit (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Crash-Element (5) als eine lösbare Formschlussverbindung (13) ausgebildet ist, die einen lösbaren Formschluss zwischen dem Schieber (16) und der Spindelmutter (7) bewirkt, der so konfiguriert ist, dass unter Einwirkung des insbesondere bei einem Unfall des Kraftfahrzeugs (2) auftretenden Kraftimpulses in Einfahrrichtung des Teleskopauszugs (11) der Schieber (16) in Einfahrrichtung des Teleskopauszugs (11) axial versetzbar ist.Control unit (1). Claim 1 , characterized in that the crash element (5) is designed as a releasable positive connection (13), which causes a releasable positive connection between the slide (16) and the spindle nut (7), which is configured so that under the influence of the in particular in the event of an accident of the motor vehicle (2), the force impulse occurring in the retraction direction of the telescopic extension (11) is axially displaceable in the retraction direction of the telescopic extension (11). Bedieneinheit (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die lösbare Formschlussverbindung (13) einen Sicherungsring (18) umfasst, welcher in einer in dem Schieber (16) eingebrachte erste Nut (17) lösbar so angeordnet ist, dass unter Einwirkung des insbesondere bei einem Unfall des Kraftfahrzeugs (2) auftretenden Kraftimpulses in Einfahrrichtung des Teleskopauszugs (11) der Sicherungsring (18) axial aus der ersten Nut (17) geschoben wird, so dass der Schieber (16) in Einfahrrichtung des Teleskopauszugs (11) axial versetzbar ist.Control unit (1). Claim 5 , characterized in that the releasable positive connection (13) comprises a locking ring (18), which is releasably arranged in a first groove (17) made in the slide (16) in such a way that under the influence of the motor vehicle (2 ) occurring force impulse in the retraction direction of the telescopic extension (11), the locking ring (18) is pushed axially out of the first groove (17), so that the slide (16) can be axially displaceable in the retraction direction of the telescopic extension (11). Bedieneinheit (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (16) zweiteilig ausgeführt ist, mit einem äußeren Schieberrohr (19) und einem in dem äußeren Schieberrohr (19) geführten und axial versetzbaren inneren Schieberzylinder (20), wobei die erste Nut (17) an dem Schieberzylinder (20) ausgebildet ist und an der inneren Mantelfläche des äußeren Schieberrohres (19) eine zweite Nut (21) angeordnet ist, in die der Sicherungsring (18) eingreift, so dass eine axiale Bewegung des äußeren Schieberrohres (19) gegenüber dem inneren Schieberzylinder (20) im Betrieb der Bedieneinheit (1) verhindert ist und unter Einwirkung des insbesondere bei einem Unfall des Kraftfahrzeugs (2) auftretenden Kraftimpulses in Einfahrrichtung des Teleskopauszugs (11) der Sicherungsring (18) axial aus der ersten Nut (17) und/oder der zweiten Nut (21) geschoben wird, so dass der Schieber (16) in Einfahrrichtung des Teleskopauszugs (11) axial versetzbar ist.Control unit (1). Claim 6 , characterized in that the slide (16) is designed in two parts, with an outer slide tube (19) and an axially displaceable inner slide cylinder (20) guided in the outer slide tube (19), the first groove (17) on the slide cylinder (20) is formed and a second groove (21) is arranged on the inner surface of the outer slide tube (19), into which the locking ring (18) engages, so that an axial movement of the outer slide tube (19) relative to the inner slide cylinder ( 20) is prevented during operation of the operating unit (1) and under the influence of the force impulse that occurs in the retraction direction of the telescopic extension (11), in particular in the event of an accident of the motor vehicle (2), the locking ring (18) axially comes out of the first groove (17) and/or the second groove (21) is pushed so that the slide (16) can be axially displaceable in the retraction direction of the telescopic extension (11). Bedieneinheit (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass an einer inneren Mantelfläche der Spindelmutter (7) eine zweite Nut (22) angeordnet ist, in die der Sicherungsring (18) eingreift, so dass eine axiale Bewegung der Spindelmutter (7) gegenüber dem Schieber (16) im Betrieb der Bedieneinheit (1) verhindert ist und unter Einwirkung des insbesondere bei einem Unfall des Kraftfahrzeugs (2) auftretenden Kraftimpulses in Einfahrrichtung des Teleskopauszugs (11) der Sicherungsring (18) axial aus der ersten Nut (17) und/oder der zweiten Nut (22) geschoben wird, so dass der Schieber (16) in Einfahrrichtung des Teleskopauszugs (11) axial versetzbar ist.Control unit (1). Claim 6 , characterized in that a second groove (22) is arranged on an inner surface of the spindle nut (7), into which the locking ring (18) engages, so that an axial movement of the spindle nut (7) relative to the slide (16) is prevented during operation of the operating unit (1) and under the influence of the force impulse that occurs, in particular in the event of an accident of the motor vehicle (2), in the retraction direction of the telescopic extension (11), the locking ring (18) axially comes out of the first groove (17) and/or the second groove (22) is pushed so that the slide (16) can be axially displaceable in the retraction direction of the telescopic extension (11). Bedieneinheit (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Crash-Element (5) als ein den Schieber (16) um greifenden Federring (23) mit einer auf den Schieber (16) einwirkenden Federkraft ausgebildet ist, die einen lösbaren Reibschluss zwischen dem Schieber (16) und der Spindelmutter (7) bewirkt, der so konfiguriert ist, dass unter Einwirkung des insbesondere bei einem Unfall des Kraftfahrzeugs (2) auftretenden Kraftimpulses in Einfahrrichtung des Teleskopauszugs (11) der Schieber (16) in Einfahrrichtung des Teleskopauszugs (11) axial versetzbar ist.Control unit (1). Claim 1 , characterized in that the crash element (5) is designed as a spring ring (23) which engages around the slide (16) and has a spring force acting on the slide (16), which creates a releasable frictional connection between the slide (16) and the Spindle nut (7), which is configured in such a way that the slide (16) can be axially displaceable in the retraction direction of the telescopic extension (11) under the influence of the force impulse that occurs, in particular in the event of an accident of the motor vehicle (2), in the retraction direction of the telescopic extension (11). Bedieneinheit (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Federring (23) als ein Krallring ausgeführt ist.Control unit (1). Claim 9 , characterized in that the spring ring (23) is designed as a claw ring.
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