WO2022002768A1 - Lenksäule für ein kraftfahrzeug und verfahren zur einstellung einer lenksäule - Google Patents

Lenksäule für ein kraftfahrzeug und verfahren zur einstellung einer lenksäule Download PDF

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WO2022002768A1
WO2022002768A1 PCT/EP2021/067445 EP2021067445W WO2022002768A1 WO 2022002768 A1 WO2022002768 A1 WO 2022002768A1 EP 2021067445 W EP2021067445 W EP 2021067445W WO 2022002768 A1 WO2022002768 A1 WO 2022002768A1
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WO
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fixing element
recess
steering column
force
outer jacket
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PCT/EP2021/067445
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French (fr)
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Matthias Ancelin
Balint Kalman NAGY
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Thyssenkrupp Presta Ag
Thyssenkrupp Ag
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Publication date
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Priority to EP21736299.5A priority patent/EP4172026A1/de
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    • B62D1/185—Steering columns yieldable or adjustable, e.g. tiltable adjustable by axial displacement, e.g. telescopically
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    • B62D1/197—Steering columns yieldable or adjustable, e.g. tiltable incorporating energy-absorbing arrangements, e.g. by being yieldable or collapsible incorporating devices for preventing ingress of the steering column into the passengers space in case of accident

Definitions

  • the invention relates to a steering column for a motor vehicle, comprising an inner casing in which a steering spindle is rotatably mounted about a longitudinal axis extending in the longitudinal direction, and which is received in an outer casing so as to be slidably adjustable in the longitudinal direction, and comprising a pretensioning device, with one from the outside in a Tensioning direction transverse to the longitudinal axis against the inner jacket tensionable pressure piece, which is held in the longitudinal direction on the outer jacket and is supported against the tensioning direction against a fixing element which is fixed in a recess in the outer jacket.
  • the invention also relates to a method for adjusting a steering column.
  • a steering column for a motor vehicle has a steering shaft with a steering spindle rotatably mounted in a jacket unit about its longitudinal axis, at the rear end facing the driver in the direction of travel a steering wheel for introducing a steering command by the driver is attached.
  • the casing unit is held by a support unit fastened to the vehicle body, whereby the adjustment of the steering wheel position relative to the vehicle body can be made possible by adjusting the casing unit relative to the support unit.
  • a longitudinal adjustment in which the steering wheel can be adjusted in the longitudinal direction is made possible in a generic steering column by a telescopic design of the casing unit and the steering spindle.
  • the steering column can be pushed together in the longitudinal direction in the event of a crash, which effectively prevents the steering column from penetrating into the interior of the passenger compartment and injuring the occupants. If a body hits the steering wheel in the event of a crash, the energy introduced in the process can be reduced in a controlled manner when the steering column is pushed together, i.e. dissipated in order to reduce the risk of injury.
  • the jacket unit has at least one inner jacket, also referred to as an inner jacket tube or inner jacket tube, which is coaxially telescopically immersed in an outer jacket, also referred to as an outer jacket tube or outer jacket tube, and is guided in this telescopically displaceable in the longitudinal direction specified by the longitudinal axis.
  • an inner jacket tube or inner jacket tube which is coaxially telescopically immersed in an outer jacket, also referred to as an outer jacket tube or outer jacket tube, and is guided in this telescopically displaceable in the longitudinal direction specified by the longitudinal axis.
  • the inner jacket is slidably guided in the outer jacket in the longitudinal direction.
  • the sliding guide In order to be able to specify a defined and constant adjustment force that has to be used for longitudinal adjustment, while at the same time ensuring a high degree of rigidity of the steering column, the sliding guide must be designed with little play.
  • it is known, for example, from CN 208827919 U to attach a sliding surface to a pressure piece that rests on the outside of the inner jacket. This pressure piece is held in the longitudinal direction on the outer jacket and connected to a Vorspanneinrich device attached to the outer jacket.
  • the pre-tensioning device can apply a defined pre-tensioning force to the pressure piece in a tensioning direction transverse to the longitudinal axis, i.e.
  • the fixing element is a threaded bolt which is fixed in a recess in the outer jacket, which is formed as a corresponding threaded hole.
  • One advantage of the known biasing device is that by screwing the Fixierele element into the recess, the biasing force exerted on the sliding guide via the pressure piece and thus the adjusting force and the stiffness of the steering column can be adjusted.
  • the thread friction must inevitably be overcome, which in turn is influenced by the actual condition of the thread, the pre-tensioning force and other conditions.
  • This results in the disadvantage that, by screwing in the fixing element, the pre-tensioning force actually acting in the sliding contact cannot be specified with sufficient accuracy.
  • loosening the fixing element changes the set pre-tensioning force, or it is disadvantageously changed by later intervention (manipulation in the field) by inexperienced persons if the fixing element is screwed in or unscrewed further.
  • a steering column for a motor vehicle comprising an inner casing in which a steering spindle is rotatably mounted about a longitudinally extending longitudinal axis, and which is received in an outer casing in a longitudinally slidable manner, and comprising a pretensioning device, with one from the outside in a Tensioning direction transversely to the longitudinal axis against the inner jacket tensionable, which is held in the longitudinal direction on the outer jacket and is supported against the tensioning direction against a fixing element which is fixed in a recess of the outer jacket
  • the fixing element has at least one forming means, which is plastically grooved into the recess, and / or the recess has a deforming means which is plastically grooved into the fixing element.
  • At least one deforming means is provided on the fixing element and alternatively or additionally in the region of the recess on the outer jacket for fixing.
  • This forming means or element forms a type of forming tool, that is to say a work tool element which, for fixing purposes, brings about a plastic deformation of the fixing element and / or the outer jacket, specifically the recess of the outer jacket.
  • This deformation creates a preferably permanent connection between the fixing element and the outer jacket, so that the possibility of subsequent manipulation by inexperienced persons is prevented or at least significantly reduced.
  • form-locking elements can be produced, by means of which the fixing element is clearly positioned and permanently fixed in the longitudinal direction and in the clamping direction.
  • the form-fit elements produced in this way preferably form a permanent connection. This has the advantage over the prior art that the pre-tensioning force set when the pressure piece is fixed can no longer be changed and is therefore stable over the long term.
  • the pressure piece is preferably designed as a pressure piece sliding in the longitudinal direction on the inner jacket.
  • the extension direction of the recess is identical to the clamping direction, that is to say is directed radially with respect to the longitudinal axis.
  • the pressure piece is correspondingly clamped from the outside against the inner jacket by the prestressing device in this clamping or extension direction, preferably orthogonally to the longitudinal direction.
  • the deforming means is grooved, it is plastically molded or buried in the material of the fixing element and / or the outer jacket in such a way that interlocking interlocking elements are formed, preferably non-detachable.
  • the fixing element can be permanently and reliably secured in the recess in the clamping direction, which coincides with the extension direction of the recess, in the longitudinal direction and also with regard to rotation in the recess, i.e. rotation around the clamping direction. This is another advantage over the prior art, which would make additional security measures neces sary, which means additional manufacturing effort.
  • the plastic deformation according to the invention can take place by introducing a deformation force independently of the prestressing force exerted on the pressure piece by the fixing element during adjustment.
  • the preload force can be defined and precisely specified differently than in the prior art, and through the independent plastic deformation by introducing a deformation force permanently fi xed without subsequent manipulation as in the prior art is simply possible, please include.
  • the pretensioning force and the reshaping force have no common force components.
  • the pretensioning force and the deformation force can be directed orthogonally to one another. This can be achieved, for example, in that the pre-tensioning force acts on the pressure piece in the tensioning direction, i.e. in the extension direction of the recess orthogonal to the longitudinal axis, and the deformation force is exerted in directions within a plane parallel to the longitudinal axis.
  • the recess can preferably be designed as a continuous opening. This then preferably forms a through opening in the outer jacket that is open radially outwardly with respect to the longitudinal axis.
  • the fixing element can be inserted into the opening from the outside in the tensioning direction, and the pressure piece, which is also preferably arranged in the through opening, can be loaded with the pretensioning force against the inner jacket and pretensioned.
  • the recess and the fixing element can preferably have a round basic cross-section.
  • the fixing element can have a cylindrical base body which extends axially in the opening in the tensioning direction, which is the direction of extent of the Opening corresponds.
  • the recess can for example be designed as an opening with a corresponding round basic cross-section, into which the cylindrical Fixierele element can be inserted axially.
  • the forming means or means according to the invention can preferably be arranged on the outer circumference of the fixing element, and additionally or alternatively on the inner circumference of the recess, which is directed towards the fixing element.
  • the pressure piece has a sliding element resting against the inner jacket or has a rolling element resting against the inner jacket.
  • a sliding element can be formed, for example, from a material which is easy to slide on the inner jacket typically made of steel, for example a plastic, a non-ferrous metal or the like.
  • the sliding element can be designed as a sliding body made of such a material that can itself form the pressure piece.
  • a coating can also be provided, which can also be arranged on the fixing element, and additionally or alternatively on the inner jacket.
  • the sliding element is designed as a film that is applied to the pressure piece and, for example, is glued onto the pressure piece.
  • the pressure piece can preferably have a rolling element which is superimposed on the pressure piece and can be rolled off on the inner jacket.
  • the rolling element can preferably be designed as a roller and / or as a ball.
  • the pressure piece can preferably have one or more roller elements.
  • the pressure piece and the fixing element can be formed separately and supported against one another in the tensioning direction. It is also possible for the pressure piece and the fixing element to be connected to one another or to be formed integrally.
  • the inner jacket and the outer jacket can have a circular-cylindrical cross-sectional profile or a cross-sectional profile that deviates from the circular-cylindrical shape, for example a non-circular cross-sectional profile such as a polygonal profile (triangular, square, hexagonal, octagonal or n-angular, where nsN).
  • the inner jacket and outer jacket are preferably designed as tubes, the tube being understood in the sense of a hollow profile, which can also have slots, recesses and the like.
  • the inner jacket and / or the outer jacket are preferably formed from a metallic material such as steel or an aluminum alloy.
  • the inner jacket and / or the outer jacket can preferably be designed as a welded component or as a cast component.
  • a spring element is arranged between the fixing element and the pressure piece. Because the spring element is arranged in the tensioning direction between the fixing element and the pressure piece, it can generate and maintain the pretensioning force elastically through its spring force. By pressing the fixing element more or less in the tensioning direction and then fixing it by means of the plastic molding according to the invention, the pretensioning force exerted can be adjusted and fixed.
  • a compression spring can preferably be used as the spring element, for example spring washers, cup springs, disc springs or helical springs or the like.
  • the shaping means has a tool element designed for non-cutting shaping.
  • a deformation force is applied between the outer jacket and the fixing element, so that the deforming agent is plastically formed.
  • a non-cutting forming process such as pressing, upsetting, bending, squeezing, extrusion, embossing or the like, has the advantage that no chips or particles are produced during fixing that could impair the function of the steering column.
  • a particularly highly resilient, permanent microstructure can be generated by non-cutting deformation, whereby a high holding effect he can be generated, which is in particular higher than in the prior art.
  • the shaping means can have a toothing.
  • the toothing can be arranged on the fixing element, and additionally or alternatively on the outer casing, preferably in each case on the inner and outer surfaces that come into contact with one another.
  • a toothing can be produced in a simple manner in terms of production technology, and its shape and dimensions can be adapted in order to produce an optimized plastic groove or indentation.
  • the toothing can be rounded in order to be able to generate non-cutting deformation. It can be provided that the toothing is designed as a longitudinal knurling.
  • the toothing has at least one tooth rib which is formed at least in sections in a circumferential direction around the fixing element and / or in the recess.
  • a tooth rib can be formed by a web-like protruding, elongated tooth, the tooth having a tooth head with adjacent tooth flanks.
  • Such a tooth rib can be arranged circumferentially on the outside around the fixing element and / o the inside in the recess with respect to the extent of the recess.
  • a plurality of tooth ribs can preferably be arranged at a distance, so that a type of grooving or corrugation is produced.
  • the tooth ribs preferably run coaxially at least in sections.
  • the tooth ribs extend transversely to the clamping direction and are therefore referred to as transverse toothing.
  • transverse toothing As a result of the fact that the tooth ribs of the transverse toothing are grooved plastically into the fixing element and / or the recess, a form-fit connection that is effective in the tensioning direction is produced. This connection cannot be released and has long-term stability and ensures that the pretensioning force is reliably maintained.
  • a positive connection effective in the tensioning direction can be generated by exerting a deformation force in the circumferential direction between the fixing element and the outer jacket.
  • the toothing has at least one tooth rib which is formed at least in sections in the tensioning direction on the fixing element and / or in the recess.
  • One or more tooth ribs can extend in the direction of extent of the recess, that is to say transversely with respect to a circumferential direction, on the outside of the fixing element and / or on the inside in the recess.
  • This type of toothing is known as longitudinal toothing.
  • a combination of a longitudinal and a transverse toothing can be implemented, for example a transverse toothing on the outside of the fixing element, and a longitudinal toothing on the inside in the recess, or vice versa.
  • the tooth ribs are plastically grooved into one another in a crosswise manner.
  • this has the manufacturing advantage that a lower deformation force is required than if a tooth rib is grooved into a smooth surface.
  • Another advantage is that the material that is plastically displaced during the furrowing remains in the contact area between the fixing element and the recess and can thereby form particularly effective form-locking elements.
  • the toothing can preferably be molded in plastic on the fixing element and / or in the recess, for example by embossing, knurling, rolling or the like.
  • the fixing element and the recess have mutually corresponding bayonet segments, each extending in a segment-like manner over a partial circumferential section, which at least partially have shaping means and are arranged and set up to enable the fixing element to be inserted in a relative insertion orientation To enable tensioning direction in the recess, and are grooved plastically in a fixing or locking orientation rotated relative to the insertion orientation in the fixing element and / or the recess.
  • the fixing element and the recess are designed similar to a bayonet lock, where in the following, for the sake of simplicity, it is assumed that the fixing element and the recess designed as an opening have a corresponding cylindrical basic shape.
  • At least one or more bayonet segments protrude inwards, i.e. transversely to the direction of insertion, i.e. transversely to the tensioning direction, into the opening cross-section, with at least one circumferential gap being free in the circumferential direction between the circumferential ends of the bayonet segment or segments.
  • At least one bayonet segment projects outwardly from the fixing element transversely to the direction of insertion, which measure in the circumferential direction has a smaller dimension than said circumferential gap.
  • the bayonet segments of the fixing element and the recess together extend over less than 360 °.
  • the cross section i.e.
  • the diameter of the preferably cylindrical base body of the fixing element is smaller than the passage cross section that remains free between the bayonet segment or segments of the recess.
  • the Umformele elements arranged on the bayonet segments are at least partially grooved.
  • the deforming elements can have toothed ribs running in the circumferential direction of a transverse toothing, which are grooved into the corresponding bayonet segments in the circumferential direction.
  • a particular advantage of the bayonet-like design is that the fixing element can be pressed through the recess with the precisely defined pretensioning force against the pressure piece without being adversely affected by contact between the Fixing element and the recess takes place, as is the case in the prior art.
  • the deformation force can be applied by a torque with which the fixing element is rotated in the recess.
  • the pre-tensioning force and the deformation force are orthogonal to one another, so that a disadvantageous adverse influence can be avoided.
  • the at least partially plastically grooved or reshaped bayonet segments engage one another and ensure a secure, resilient and permanent, preferably permanent, connection.
  • a deforming agent has a greater hardness than the material into which it is grooved.
  • a greater hardness can be provided by at least partial use of a harder material, for example also by hardening or hard coating.
  • the fixing element can be continuous or at least harder in the area of tooth ribs or other forming means than the outer jacket in the area of the recess, so that when grooving the recess is partially more deformed than the fixing element, or vice versa.
  • the steering column has one, two or more Vorspannein devices according to the invention.
  • the recesses in the outer jacket can be arranged one behind the other in the longitudinal direction, preferably at a distance in the longitudinal direction.
  • prestressing devices can be arranged offset in the circumferential direction about the longitudinal axis.
  • an electric adjustment drive engages the outer jacket and the inner jacket.
  • a motor-driven linear drive can be provided as the longitudinal adjustment drive, for example a known electromotively driven spindle drive, which is inserted between the outer jacket and the inner jacket.
  • the jacket unit formed from the outer and inner jacket can be held in a support unit that can be connected to a vehicle body.
  • This jacket unit can be mounted on the support unit so as to be vertically pivotable about a pivot axis lying transversely to the longitudinal axis, that is to say orthogonally to the longitudinal axis.
  • a height adjustment can be realized in which the steering wheel attached to the rear end of the steering spindle can be adjusted in height relative to the driver's position.
  • the height can be adjusted manually.
  • an electric height adjustment drive is connected to the support unit and the setting unit, of which the setting unit can be moved relative to the support unit about the pivot axis.
  • a height adjustment drive is also known per se and can be implemented, for example, as an electric motor driven spindle drive, as described above for the longitudinal adjustment.
  • the invention further comprises a method for adjusting a steering column, which has a In nenmantel, in which a steering spindle is rotatably mounted about a longitudinally extending longitudinal axis, and which is slidably received in an outer jacket by the adjusting force in the longitudinal direction, and comprising a pretensioning device, with a pressure piece that can be braced against the inner jacket in a clamping direction with a biasing force, which pressure piece is held in the longitudinal direction on the outer jacket and is supported against a fixing element against the clamping direction, which is fixed in a recess of the outer jacket, characterized by the steps :
  • the inner jacket is arranged in the outer jacket, and the pressure piece is positioned in a recess of the outer jacket, which is preferably designed as an opening.
  • the fixing element is then loaded with a prestressing force radially from the outside with respect to the longitudinal axis against the pressure piece, for example by being inserted into the opening, as described above for the bayonet-like embodiment.
  • the pretensioning force is preferably applied to the fixing element linearly in the tensioning direction.
  • the pressure piece is pressed against the inner jacket by the fixing element with the prestressing force in sliding contact. While the pretensioning force is being applied, a measured value is recorded, which enables an assessment to be made as to whether the pretensioning of the pressure piece is set to ensure the required properties of the steering column.
  • an adjustment force for adjusting the inner jacket in the outer jacket can be measured as a measured value.
  • the displacement force in the longitudinal direction to be used for the telescopic adjustment of the inner casing in the outer casing can be measured as the adjustment force.
  • a variable corresponding to the adjusting force as a measured value, for example a current or a voltage of a suitable measured value sensor.
  • the pre-tensioning force itself as the measured value. This is possible because the effective coefficient of friction between the pressure piece and the inner jacket can be determined and the adjustment force can be determined using Coulomb's law of friction or, alternatively, a correlation between the preload force and adjustment force is established beforehand through a series of tests.
  • the fixing element When the required preload force is set, it is held and the fixing element is fixed to the outer jacket.
  • the fixing takes place by applying a fixing force independent of the adjusting force, preferably a forming force, to the fixing element relative to the outer jacket.
  • the fixing force and the pretensioning force preferably have no common force component. As a result, the pretensioning force can advantageously be set precisely during the fixing and not influenced by the fixing force.
  • a deformation force can preferably be applied as the fixing force between the fixing element and the outer jacket, by means of which the fixing element and the outer jacket are connected to one another by plastic deformation, as described above for the inventive design of the steering column.
  • An advantageous example is the fixation in the bayonet-like configuration, in which the biasing force is linearly introduced radially from the outside, and the forming force required for grooving by rotating the Fixierele element in the recess of the outer jacket.
  • Figure 1 shows a steering column according to the invention in a perspective view
  • FIG. 2 the steering column according to FIG. 1 in a further perspective illustration
  • FIG. 3 shows a detailed view of the pretensioning device of the steering column according to FIG. 1 in a perspective illustration
  • FIG. 4 shows a longitudinal section through a pretensioning device according to FIG. 3,
  • Figure 5 shows the pretensioning device according to Figure 3 in a schematic exploded view
  • FIG. 6 shows the pretensioning device according to FIG. 3 in a further perspective view.
  • a steering column 1 according to the invention is shown schematically in a perspective view obliquely from behind (based on the direction of travel of a motor vehicle, not shown) from above (Figure 1) and from below ( Figure 2).
  • the steering column 1 can be fastened to the body of a motor vehicle, not shown, by means of a support unit (console) 2 which comprises fastening means 21 for connection to the body.
  • a support unit (console) 2 which comprises fastening means 21 for connection to the body.
  • a jacket unit 3 comprises an inner jacket 30, also referred to as an inner jacket tube or inner jacket tube, in which a steering spindle 31 is rotatably mounted about its longitudinal axis L, which extends forward in the longitudinal direction.
  • a loading fastening section 32 for fastening a steering wheel, not shown, is formed.
  • the inner jacket 31 is in an outer jacket 33, also referred to as an outer jacket tube, outer Man telrohr, received telescopically displaceable in the longitudinal direction, as indicated by the double arrow.
  • a motorized longitudinal adjustment drive 4 comprises an electric drive unit 41 with an electric motor, which is supported on the outer jacket unit 33 in the longitudinal direction and from which a threaded spindle (spindle) 42 extending essentially in the longitudinal direction can be driven, which is rotatably fixed in relation to it arranged spindle nut 43 is screwed, which is supported on the inner jacket tube 31 in the longitudinal direction.
  • spindle spindle
  • This realizes a rotary spindle drive in which the distance in the longitudinal direction between the drive unit 41 and the spindle nut 43 can be adjusted by rotating the threaded spindle 42.
  • a height adjustment drive 5 like the longitudinal adjustment drive 4, is also designed as an electro-motorized spindle drive with a motorized drive unit 51 and a threaded spindle 52 which can be driven in rotation and is screwed into a spindle nut 53.
  • the adjustment drive 5 is arranged between the support unit 2 and the casing unit 3, and enables a motorized adjustment of the steering spindle 30 in the height direction H.
  • the outer jacket 33 has two in the longitudinal direction spaced apart from one another inven tion pretensioning devices 6, which are constructed identically.
  • the pretensioning device 6 is shown enlarged in FIGS. 3 and 6 in a perspective view.
  • Figure 5 shows a pretensioning device 6 in the assembled state, and one in a schematic exploded view.
  • FIG. 4 shows a detail of a longitudinal section through the Man teltician 3 in the area of a pretensioning device 6.
  • Each pretensioning device 6 comprises a recess in the form of an opening 61 extending through the outer jacket 33, which extends transversely to the longitudinal axis L in the tensioning direction S, which is synonymous with the direction of insertion or direction of extension.
  • a fixing element 62, a spring element designed as a plate spring 63, and a pressure piece 64 are arranged in the opening 61.
  • the pressure piece 64 rests radially from the outside against the inner jacket 30 in sliding contact.
  • the fixing element 62 has two bayonet segments 621 on its outer circumference, each of which extends over a partial circumferential area and can be seen in FIG. which can be seen in the section of FIG. A plurality of these tooth ribs 7 are arranged one after the other in the tensioning direction S, so that a type of corrugated transverse toothing is formed.
  • the bayonet segments 621 are spaced apart in the circumferential direction by circumferential gaps 622, as can be seen in FIG.
  • the opening 61 has two bayonet segments 611 on its inner circumference, which each extend over a circumferential sub-area and can be seen in FIG. 5 as hatched circumferential sub-areas. These each have a plurality of toothed ribs 8 running in the tensioning direction S, which protrude radially inward and are arranged next to one another in the circumferential direction. Between the bayonet segments 611 there are circumferential gaps 612 which are formed in the inner wall as grooves running longitudinally in the tensioning direction S.
  • a pressure piece 64 is inserted from outside the opening 61 in the tensioning direction S, projections 641 protruding laterally on the pressure piece 64 engaging in the circumferential gaps 612 and creating a form-fitting anti-rotation lock.
  • the fixing element 62 is then brought into an insertion orientation in which the bayonet segments 621 are located in the circumferential region of the circumferential gaps 612 of the opening 61. Because the peripheral portion of the bayonet segments 621 is smaller than that of the circumferential gaps 612, and the diameter of the base body of the fixing element 62 outside the bayonet segments 621 without the toothed ribs 7 is smaller than the diameter of the opening cross-section between the inwardly protruding toothed ribs 8 in the circumferential area of the bayonet segments 611, the fixing element 62 can be inserted into the opening 61 in the tensioning direction S without contact.
  • a pretensioning force F can now be applied to the fixing element 62 from the outside, which is transmitted to the pressure piece 64 via the plate spring 63 and the washers 631 and 632 which is thereby pressed against the inner jacket 30 in sliding contact with this prestressing force F.
  • the pretensioning force F is shown schematically in FIGS. 5 and 6.
  • the fixing element 62 When the required value of the pretensioning force F is reached, the fixing element 62 is rotated about the tensioning direction S in the opening 61 by introducing a deformation force or a deformation moment, and thereby brought into a fixing or locking orientation, as in Figure 6 with the curved arrows indicated. As a result, the bayonet segments 621 of the fixing element 62 are moved into the bayonet segments 611 of the opening 61 with a deformation force acting in the circumferential direction.
  • the toothed ribs 7 of the bayonet segments 621 are grooved in the area of the bayonet segments 611 in the inner wall of the opening 61 plas table. This creates a plastic deformation which creates a permanent plastic connection of the fixing element 62 in the opening 61.
  • the pressure piece 64 is permanently and non-releasably braced against the inner jacket 30 with the prestressing force F generated by the plate spring 63.
  • the pressure piece 64 has locking elements 642 so that the plate spring 63 and the washers 631 and 632 are preassembled on the pressure piece 64 before being inserted into the opening 61 and are held on the pressure piece 64 by the locking elements 642 .
  • the washers 631 and 632 are used to securely fix the plate spring 63 on the pressure piece 64 and to improve the distribution of force; these are therefore advantageous and can be used optionally.
  • Other types of springs can also be combined with the plate spring, or these can be provided instead of plate springs. Wei ters can also be provided more than one plate spring, a so-called plate spring package.
  • the formation of the pressure piece 64 and the plate spring 63 and the washers 631 and 632 is not inextricably linked with the formation of the fixing element 62 and its fixation in the outer casing 33 and can be configured differently accordingly. It is thus conceivable and possible for the fixing element to act directly on the pressure piece without the interposition of a plate spring and washers, or for the pressure piece and the fixing element to be designed as a one-piece, integral component.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lenksäule (1) für ein Kraftfahrzeug, umfassend einen Innenmantel (30), in dem eine Lenkspindel (31) um eine in Längsrichtung erstreckte Längsachse (L) drehbar gelagert ist, und der in einem Außenmantel (33) in Längsrichtung gleitend verstellbar aufgenommen ist, und umfassend eine Vorspanneinrichtung (6), mit einem von außen in einer Spannrichtung (S) quer zur Längsachse (L) gegen den Innenmantel (30) verspannbaren Druckstück (64), welches in Längsrichtung an dem Außenmantel (33) gehalten und entgegen der Spannrichtung (S) gegen ein Fixierelement (62) abgestützt ist, das in einer Ausnehmung (61) des Außenmantels (33) fixiert ist. Um eine verbesserte, langzeitstabile Einstellung der Vorspannkraft zu ermöglichen, die gleichzeitig einen erhöhten Manipulationsschutz bietet, schlägt die Erfindung vor, dass das Fixierelement (62) mindestens ein Umformmittel (7) aufweist, welches in die Ausnehmung (61) plastisch eingefurcht ist, und/oder die Ausnehmung (61) ein Umformmittel (8) aufweist, welches in das Fixierelement (62) plastisch eingefurcht ist.

Description

Lenksäule für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zur Einstellung einer Lenksäule
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Lenksäule für ein Kraftfahrzeug, umfassend einen Innenmantel, in dem eine Lenkspindel um eine in Längsrichtung erstreckte Längsachse drehbar gelagert ist, und der in einem Außenmantel in Längsrichtung gleitend verstellbar aufgenommen ist, und umfassend eine Vorspanneinrichtung, mit einem von außen in einer Spannrichtung quer zur Längsachse gegen den Innenmantel verspannbaren Druckstück, welches in Längsrichtung an dem Außenmantel gehalten und entgegen der Spannrichtung gegen ein Fixierelement ab gestützt ist, das in einer Ausnehmung des Außenmantels fixiert ist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Einstellung einer Lenksäule.
Eine Lenksäule für ein Kraftfahrzeug weist eine Lenkwelle mit einer in einer Manteleinheit um ihre Längsachse drehbar gelagerten Lenkspindel auf, an deren in Fahrtrichtung hinteren, dem Fahrer zugewandten Ende ein Lenkrad zur Einbringung eines Lenkbefehls durch den Fahrer angebracht ist. Die Manteleinheit wird von einer an der Fahrzeugkarosserie befestig ten Trageinheit gehalten, wobei durch eine Verstellung der Manteleinheit relativ zur Tragein heit die Einstellung der Lenkradposition relativ zur Fahrzeugkarosserie ermöglicht werden kann.
Eine Längsverstellung, bei der das Lenkrad in Längsrichtung, d.h. in Richtung der Längs achse relativ zur Fahrerposition nach hinten oder nach vorn verstellt werden kann, wird bei einer gattungsgemäßen Lenksäule durch eine teleskopartige Ausgestaltung der Mantelein heit und der Lenkspindel ermöglicht. Außerdem kann die Lenksäule im Fall eines Crashs in Längsrichtung zusammengeschoben werden, wodurch wirksam verhindert wird, dass die Lenksäule in das Innere der Fahrgastzelle eindringt und zu Verletzungen der Insassen führt. Wenn im Crashfall ein Körper auf das Lenkrad prallt, kann die dabei eingetragene Energie beim Zusammenschieben der Lenksäule kontrolliert abgebaut, also dissipiert werden, um das Verletzungsrisiko zu verringern.
Die Manteleinheit weist mindestens einen Innenmantel auf, auch als inneres Mantelrohr oder Innenmantelrohr bezeichnet, welches koaxial teleskopartig in einen Außenmantel, auch als äußeres Mantelrohr oder Außenmantelrohr bezeichnet, eintaucht, und in der durch die Längsachse vorgegebenen Längsrichtung teleskopierend verschiebbar in diesem geführt ist. Durch Zusammenschieben oder Ausziehen der Mantelrohre in Längsrichtung kann die Man teleinheit und damit die Lenksäule zur Verstellung entsprechend verkürzt oder verlängert werden.
Der Innenmantel ist in dem Außenmantel in Längsrichtung gleitend geführt. Um eine defi nierte und gleichbleibende Verstellkraft vorgeben zu können, die zur Längsverstellung aufge wendet werden muss, und dabei gleichzeitig eine hohe Steifigkeit der Lenksäule zu gewähr leisten, ist eine spielarme Ausgestaltung der Gleitführung erforderlich. Hierzu ist es beispiels weise aus der CN 208827919 U bekannt, eine Gleitfläche an einem außen an dem Innen mantel anliegenden Druckstück anzubringen. Dieses Druckstück ist in Längsrichtung an dem Außenmantel gehalten und mit einer an dem Außenmantel angebrachten Vorspanneinrich tung verbunden. Von der Vorspanneinrichtung kann eine definierte Vorspannkraft in einer Spannrichtung quer zur Längsachse, d.h. radial von außen auf die Längsachse zu, auf das Druckstück aufgebracht werden, mit der dieses spielarm bzw. spielfrei in den Gleitkontakt mit einer definierten Vorspannkraft gegen den Innenmantel angepresst wird. Dabei ist das Druckstück in Längsrichtung an dem Außenmantel gehalten und entgegen der Spannrich tung, also entgegen der Richtung der Vorspannkraft, gegen ein Fixierelement der Vorspan neinrichtung abgestützt. Im Stand der Technik ist das Fixierelement ein Gewindebolzen, der in einer Ausnehmung des Außenmantels, die als korrespondierende Gewindebohrung aus gebildet ist, fixiert ist.
Ein Vorteil der bekannten Vorspanneinrichtung ist, dass durch Einschrauben des Fixierele ments in die Ausnehmung die über das Druckstück auf die Gleitführung ausgeübte Vor spannkraft und damit die Verstellkraft und die Steifigkeit der Lenksäule einstellbar ist. Beim Einschrauben und Anziehen des Fixierelements muss jedoch zwangsläufig die Gewinderei bung überwunden werden, die ihrerseits vom tatsächlichen Zustand des Gewindes, der Vor spannkraft und weiteren Bedingungen beeinflusst wird. Dadurch entsteht der Nachteil, dass durch das Einschrauben des Fixierelements die tatsächlich im Gleitkontakt wirkende Vor spannkraft nur unzureichend genau vorgegeben werden kann. Weiterhin kann es nachteilig sein, dass sich durch Lösen des Fixierelements die eingestellte Vorspannkraft verändert, o- der diese durch späteren Eingriff (Manipulation im Feld) von nicht sachkundigen Personen nachteilig verändert wird, falls das Fixierelement weiter eingeschraubt oder ausgeschraubt wird.
Angesichts der vorangehend erläuterten Problematik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte, langzeitstabile Einstellung der Vorspannkraft zu ermöglichen, die gleichzeitig einen erhöhten Manipulationsschutz bietet. Darstellung der Erfindung
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Lenksäule mit den Merkmalen des Anspruchs 1, und durch ein Verfahren gemäß Anspruch 11. Vorteilhafte Weiterbildungen er geben sich aus den Unteransprüchen.
Bei einer Lenksäule für ein Kraftfahrzeug, umfassend einen Innenmantel, in dem eine Lenk spindel um eine in Längsrichtung erstreckte Längsachse drehbar gelagert ist, und der in ei nem Außenmantel in Längsrichtung gleitend verstellbar aufgenommen ist, und umfassend eine Vorspanneinrichtung, mit einem von außen in einer Spannrichtung quer zur Längsachse gegen den Innenmantel verspannbaren, Druckstück, welches in Längsrichtung an dem Au ßenmantel gehalten und entgegen der Spannrichtung gegen ein Fixierelement abgestützt ist, das in einer Ausnehmung des Außenmantels fixiert ist, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Fixierelement mindestens ein Umformmittel aufweist, welches in die Ausnehmung plastisch eingefurcht ist, und/oder die Ausnehmung ein Umformmittel aufweist, welches in das Fixierelement plastisch eingefurcht ist.
Erfindungsgemäß ist zur Fixierung mindestens ein Umformmittel an dem Fixierelement und alternativ oder zusätzlich im Bereich der Ausnehmung an dem Außenmantel vorgesehen. Dabei bildet dieses Umformmittel oder -element eine Art Umformwerkzeug, also ein Werk zeugelement, welches zum Fixieren eine plastische Umformung des Fixierelement und/oder des Außenmantels, konkret der Ausnehmung des Außenmantels bewirkt. Durch diese Um formung wird eine bevorzugt unlösbare Verbindung zwischen dem Fixierelement und dem Außenmantel erzeugt, so dass die Möglichkeit einer nachträglichen Manipulation durch nicht sachkundige Personen verhindert ist oder zumindest deutlich reduziert ist. Beispielsweise können durch die beim Fixieren durch das Umformmittel erzeugte Umformung Formschlus selemente erzeugt werden, durch die das Fixierelement in Längsrichtung und in Spannrich tung eindeutig positioniert und dauerhaft festgelegt ist. Bevorzugt bilden die so erzeugten Formschlusselemente eine unlösbare Verbindung. Das bringt den Vorteil gegenüber dem Stand der Technik, dass die beim Fixieren des Druckstücks eingestellte Vorspannkraft nicht mehr verändert werden kann und daher langzeitstabil ist.
Bevorzugt ist das Druckstück als ein in Längsrichtung auf dem Innenmantel gleitendes Druckstück ausgebildet. Im Folgenden wird davon ausgegangen, dass die Erstreckungsrichtung der Ausnehmung identisch mit ist der Spannrichtung, also radial bezüglich der Längsachse gerichtet ist. Das Druckstück wird entsprechend durch die Vorspanneinrichtung in dieser Spann- bzw. Erstre ckungsrichtung von außen gegen den Innenmantel verspannt, bevorzugt orthogonal zur Längsrichtung.
Dadurch, dass das Umformmittel eingefurcht wird, wird es derartig plastisch in das Material des Fixierelements und/oder des Außenmantels eingeformt oder eingegraben, dass mitei nander verkrallte Formschlusselemente ausgebildet werden, bevorzugt unlösbar. Durch diese erfindungsgemäß ausgebildeten Formschlusselemente kann das Fixierelement in der Ausnehmung in der Spannrichtung, die mit der Erstreckungsrichtung der Ausnehmung über einstimmt, in Längsrichtung und auch bezüglich Verdrehung in der Ausnehmung, also Rota tion um die Spannrichtung, dauerhaft und zuverlässig gesichert sein. Darin liegt ein weiterer Vorteil gegenüber dem Stand der Technik, der zusätzliche Maßnahmen zur Sicherung erfor derlich machen würde, was zusätzlichen Fertigungsaufwand bedeutet.
Es ist weiterhin vorteilhaft, dass die erfindungsgemäße plastische Umformung durch Einbrin gung einer Umformkraft unabhängig von der beim Einstellen durch das Fixierelement auf das Druckstück ausgeübten Vorspannkraft erfolgen kann. Dadurch kann die Vorspannkraft an ders als im Stand der Technik definiert und präzise vorgegeben werden, und durch die da von unabhängige plastische Umformung durch Einbringung einer Umformkraft dauerhaft fi xiert werden, ohne dass eine nachträgliche Manipulation wie Stand der Technik einfach mög lich ist. Bevorzugt kann dazu vorgesehen sein, dass die Vorspannkraft und die Umformkraft keine gemeinsamen Kraftkomponenten haben. Beispielsweise können die Vorspannkraft und die Umformkraft orthogonal zueinander gerichtet sein. Dies kann beispielsweise dadurch re alisiert sein, dass die Vorspannkraft in Spannrichtung, d.h. in der Erstreckungsrichtung der Ausnehmung orthogonal zur Längsachse auf das Druckstück wirkt, und die Umformkraft in Richtungen innerhalb einer zur Längsachse parallelen Ebene ausgeübt wird.
Die Ausnehmung kann bevorzugt als durchgehende Öffnung ausgebildet sein. Diese bildet dann bevorzugt eine radial bezüglich der Längsachse nach außen offene Durchgangsöff nung in dem Außenmantel. In die Öffnung kann das Fixierelement in Spannrichtung von au ßen eingesetzt sein, und das ebenfalls bevorzugt in der Durchgangsöffnung angeordnete Druckstück mit der Vorspannkraft gegen den Innenmantel belasten und Vorspannen.
Vorzugsweise können die Ausnehmung und das Fixierelement einen runden Grundquer schnitt haben. Das Fixierelement kann hierzu einen zylindrischen Grundkörper haben, der sich axial in der Öffnung in Spannrichtung erstreckt, welche der Erstreckungsrichtung der Öffnung entspricht. Die Ausnehmung kann beispielsweise als Öffnung mit einem korrespon dierenden runden Grundquerschnitt ausgebildet sein, in welche das zylindrische Fixierele ment axial eingesetzt sein kann.
Das oder die erfindungsgemäßen Umformmittel können bevorzugt am Außenumfang des Fi xierelements, und zusätzlich oder alternativ am Innenumfang der Ausnehmung angeordnet sein, welcher gegen das Fixierelement gerichtet ist.
Es kann vorteilhaft sein, dass das Druckstück ein gegen den Innenmantel anliegendes Glei telement aufweist oder ein gegen den Innenmantel anliegendes Rollelement aufweist. Ein Gleitelement kann beispielsweise aus einem Material ausgebildet sein, welches auf der typi scherweise aus Stahl gefertigten Innenmantel gut gleitfähig ist, beispielsweise einem Kunst stoff, einem Buntmetall oder dergleichen. Das Gleitelement kann als Gleitkörper aus einem solchen Material ausgebildet sein, der selbst das Druckstück bilden kann. Alternativ kann auch eine Beschichtung vorgesehen sein, die auch an dem Fixierelement angeordnet sein kann, und zusätzlich oder alternativ auf dem Innenmantel. Weiters ist es denkbar und mög lich, dass das Gleitelement als eine auf das Druckstück aufgebrachte Folie ausgebildet ist, die beispielsweise auf das Druckstück geklebt ist.
Das Druckstück kann bevorzugt ein Rollelement aufweisen, welches an dem Druckstück ge lagert ist und auf dem Innenmantel abrollbar ist. Das Rollelement kann bevorzugt als Rolle und/oder als Kugel ausgebildet sein. Das Druckstück kann bevorzugt ein oder mehrere Rol lelemente aufweisen.
Das Druckstück und das Fixierelement können separat ausgebildet und in Spannrichtung ge geneinander abgestützt sein. Es ist auch möglich, dass das Druckstück und das Fixierele ment miteinander verbunden oder integral ausgebildet sind.
Der Innenmantel und der Außenmantel können ein kreiszylindrisches Querschnittsprofil oder ein von der kreiszylindrischen Form abweichendes Querschnittsprofil aufweisen, beispiels weise ein unrundes Querschnittsprofil wie ein Mehrkantprofil (Dreieckig, Viereckig, Sechs eckig, Achteckig oder n-Eckig, wobei nsN ist). Bevorzugt sind Innenmantel und Aussenman- tel als Rohre ausgebildet, wobei Rohr im Sinne eines Hohlprofils zu verstehen ist, wobei die ses auch Schlitze, Ausnehmungen und dergleichen aufweisen kann. Der Innenmantel und/o der der Außenmantel sind bevorzugt aus einem metallischen Werkstoff wie Stahl oder einer Aluminiumlegierung gebildet. Der Innenmantel und/oder der Außenmantel kann bevorzugt als Schweißbauteil oder als Gussbauteil ausgebildet sein. Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass zwischen dem Fixierelement und dem Druckstück ein Federelement angeordnet ist. Dadurch, dass das Federelement in Spannrichtung zwischen dem Fixierelement und dem Druckstück angeordnet ist, kann es die Vorspannkraft elastisch durch seine Federkraft erzeugen und aufrechterhalten. Durch stärkeres oder schwächeres Andrücken des Fixierelements in Spannrichtung und anschließendes Fixieren mittels der er findungsgemäßen plastischen Einformung kann die ausgeübte Vorspannkraft eingestellt und fixiert werden. Als Federelement kann bevorzugt eine Druckfeder eingesetzt werden, bei spielsweise Federringe, Teller-, Scheiben- oder Schraubenfedern oder dergleichen.
Es ist eine vorteilhafte Ausführung der Erfindung, dass das Umformmittel ein zur spanlosen Umformung ausgebildetes Werkzeugelement aufweist. Zum Fixieren wird eine Umformkraft zwischen Außenmantel und Fixierelement aufgebracht, so dass das Umformmittel plastisch eingeformt wird. Dabei hat ein spanloses Umformverfahren, wie beispielsweise Pressen, Stauchen, Biegen, Quetschen, Fließpressen, Prägen oder dergleichen den Vorteil, dass beim Fixieren keine Späne oder Partikel anfallen, welche die Funktion der Lenksäule beein trächtigen könnten. Außerdem kann durch spanlose Umformung eine besonders hoch be lastbare, dauerhafte Gefügestruktur erzeugt werden, wodurch eine hohe Haltewirkung er zeugt werden kann, die insbesondere höher ist als im Stand der Technik.
Es ist mit Vorteil möglich, dass das Umformmittel eine Verzahnung aufweist. Die Verzahnung kann an dem Fixierelement angeordnet sein, und zusätzlich oder alternativ an dem Außen mantel, vorzugsweise jeweils an den miteinander in Kontakt kommenden Innen- und Außen flächen. Eine Verzahnung kann fertigungstechnisch einfach erzeugt werden, und hinsichtlich Form und Abmessungen angepasst werden, um ein optimierte plastische Einfurchung oder Einformung zu erzeugen. Beispielsweise kann die Verzahnung abgerundet sein, um eine spanlose Umformung erzeugen zu können. Es kann vorgesehen sein, dass die Verzahnung als Längsrändelung ausgebildet ist.
Es kann vorgesehen sein, dass die Verzahnung mindestens eine Zahnrippe aufweist, die zu mindest abschnittweise in einer Umfangsrichtung umlaufend an dem Fixierelement und/oder in der Ausnehmung ausgebildet ist. Eine Zahnrippe kann durch einen stegartig vorstehen den, langgestreckten Zahn gebildet werden, wobei der Zahn einen Zahnkopf mit benachbar ten Zahnflanken aufweist. Eine solche Zahnrippe kann außen um das Fixierelement und/o der innen in der Ausnehmung bezüglich der Erstreckung der Ausnehmung umlaufend ange ordnet sein. Bevorzugt können mehrere Zahnrippen mit Abstand angeordnet sein, so dass eine Art Rillung oder Riffelung erzeugt wird. Haben das Fixierelement und die Ausnehmung oder Öffnung eine zylindrische Grundform, verlaufen die Zahnrippen bevorzugt zumindest abschnittweise koaxial. Dabei erstrecken sich die Zahnrippen quer zur Spannrichtung, und werden daher als Querverzahnung bezeichnet. Dadurch, dass die Zahnrippen der Querver zahnung in das Fixierelement und/oder die Ausnehmung plastisch eingefurcht werden, wird eine in Spannrichtung wirksame Formschlussverbindung erzeugt. Diese Verbindung ist un lösbar und langzeitstabil und gewährleistet eine sichere Aufrechterhaltung der Vorspannkraft.
Dadurch, dass die Zahnrippen der Querverzahnung in das Fixierelement und/oder die Aus nehmung plastisch eingefurcht werden, kann eine in Spannrichtung wirksame Formschluss verbindung dadurch erzeugt werden, dass eine Umformkraft in Umfangsrichtung zwischen dem Fixierelement und dem Außenmantel ausgeübt wird.
Es kann vorgesehen sein, dass die Verzahnung mindestens eine Zahnrippe aufweist, die zu mindest abschnittweise in der Spannrichtung an dem Fixierelement und/oder in der Ausneh mung ausgebildet ist. Eine oder mehrere Zahnrippen können sich in Erstreckungsrichtung der Ausnehmung, also quer bezüglich einer Umfangsrichtung außen an dem Fixierelement und/oder innen in der Ausnehmung erstrecken. Diese Art der Verzahnung wird als Längsver zahnung bezeichnet. Dadurch, dass die Zahnrippen der Längsverzahnung in das Fixierele ment und/oder die Ausnehmung plastisch eingefurcht werden, kann eine in Umfangsrich tung, quer zur Spannrichtung wirksame Formschlussverbindung erzeugt. Dadurch kann ein unerwünschtes Verdrehen des Fixierelements in der Ausnehmung wirksam verhindert wer den.
Es kann eine Kombination einer Längs- und einer Querverzahnung realisiert werden, bei spielsweise eine Querverzahnung außen an dem Fixierelement, und eine Längsverzahnung innen in der Ausnehmung, oder umgekehrt. Beim erfindungsgemäßen plastischen Verbinden werden die Zahnrippen über Kreuz plastisch ineinander eingefurcht. Das hat zum einen den fertigungstechnischen Vorteil, dass eine geringere Umformkraft erforderlich ist, als wenn eine Zahnrippe in eine glatte Fläche eingefurcht wird. Ein weiterer Vorteil ist, dass das beim Ein furchen plastisch verdrängte Material im Kontaktbereich zwischen Fixierelement und Aus nehmung verbleibt und dabei besonders effektive Formschlusselemente ausbilden kann.
Die Verzahnung kann an dem Fixierelement und/oder in der Ausnehmung bevorzugt plas tisch eingeformt sein, beispielsweise durch Prägen, Rändeln, Rollieren oder dergleichen.
Dies ermöglicht eine wirtschaftliche Fertigung, und durch die spanlose Umformung eine hohe Stabilität und Haltekraft. Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass das Fixierelement und die Ausnehmung mitei nander korrespondierende, sich jeweils segmentartig über einen Umfangsteilabschnitt erstre ckende Bajonettsegmente aufweisen, welche zumindest teilweise Umformmittel aufweisen und angeordnet und eingerichtet sind, um in einer relativen Einsetzorientierung das Einset zen des Fixierelements in der Spannrichtung in die Ausnehmung zu ermöglichen, und in ei ner relativ zur Einsetzorientierung verdrehten Fixier- oder Verriegelungsorientierung plastisch in dem Fixierelement und/oder der Ausnehmung eingefurcht sind. In dieser Ausführung sind das Fixierelement und die Ausnehmung ähnlich wie ein Bajonettverschluss ausgebildet, wo bei im Folgenden zur einfacheren Erläuterung davon ausgegangen wird, das das Fixierele ment und die als Öffnung ausgebildete Ausnehmung eine miteinander korrespondierende zy lindrische Grundform haben.
In der Ausnehmung stehen mindestens ein oder mehrere Bajonettsegmente nach innen, d.h. quer zur Einsetzrichtung, also quer zu Spannrichtung, in den Öffnungsquerschnitt vor, wobei in Umfangsrichtung zwischen den umfangsseitigen Enden des oder der Bajonettsegmente jeweils mindestens eine Umfangslücke frei ist. Von dem Fixierelement steht mindestens ein Bajonettsegment nach außen quer zur Einsetzrichtung vor, welches in Umfangsrichtung ge messen eine kleinere Abmessung hat als besagte Umfangslücke. Mit anderen Worten erstre cken sich die Bajonettsegmente von Fixierelement und Ausnehmung zusammengenommen über weniger als 360°. Der Querschnitt, d.h. der Durchmesser des bevorzugt zylindrischen Grundkörpers des Fixierelements ist dabei kleiner als der zwischen dem oder den Bajonett segmenten der Ausnehmung freibleibende Durchgangsquerschnitt. Dadurch kann das Fixie relement in Spann- bzw. Einsetzrichtung, in einer Einsetzorientierung, in der die Bajonettseg mente und die Umfangslücken relativ zueinander auf Lücke stehen, in Spannrichtung in die Ausnehmung eingesetzt werden, wobei das Bajonettsegment des Fixierelements durch die Umfangslücke der Ausnehmung in Einsetzrichtung hindurchbewegt werden kann. Die Bajo nettsegmente überlappen sich in axialer Richtung, also in Einsetz- bzw. Spannrichtung gese hen. Wird nun das eingesetzte Fixierelement relativ zu der Ausnehmung verdreht, werden die Bajonettsegmente in Umfangsrichtung gegeneinander bewegt, bis sie sich zumindest teil weise überlappen. Dabei werden die an den Bajonettsegmenten angeordneten Umformele mente zumindest teilweise eingefurcht. Vorzugsweise können die Umformelemente in Um fangsrichtung verlaufende Zahnrippen einer Querverzahnung aufweisen, welche in Umfangs richtung in die korrespondierenden Bajonettsegmente eingefurcht werden.
Ein besonderer Vorteil der bajonettartigen Ausbildung ist, dass das Fixierelement durch die Ausnehmung hindurch mit der genau definierten Vorspannkraft gegen das Druckstück ange presst werden kann, ohne dass eine nachteilige Beeinflussung durch Kontakt zwischen dem Fixierelement und der Ausnehmung erfolgt, wie dies im Stand der Technik der Fall ist. Unab hängig von der Vorspannkraft kann die Umformkraft durch ein Drehmoment aufgebracht wer den, mit dem das Fixierelement in der Ausnehmung verdreht wird. Dadurch stehen die Vor spannkraft und die Umformkraft orthogonal zueinander, so dass eine nachteilige gegenteilige Beeinflussung vermieden werden kann.
Im fixierten Zustand greifen die zumindest teilweise plastisch eingefurchten bzw. umgeform ten Bajonettsegmente ineinander ein und sorgen für eine sichere, belastbare und dauarhafte, bevorzugt unlösbare Verbindung.
In einer vorteilhaften Ausführung kann vorgesehen sein, dass ein Umformmittel eine größere Härte hat als das Material, in das es eingefurcht wird. Eine größere Härte kann durch zumin dest partiellen Einsatz eines härteren Materials bereitgestellt werden, beispielsweise auch durch eine Härtung oder Hartbeschichtung. Beispielsweise kann das Fixierelement durchge hend oder zumindest im Bereich von Zahnrippen oder anderen Umformmitteln härter sein als der Außenmantel im Bereich der Ausnehmung, so dass beim Einfurchen die Ausnehmung partiell stärker umgeformt wird als das Fixierelement, oder umgekehrt.
Es ist möglich, dass die Lenksäule eine, zwei oder mehr erfindungsgemäße Vorspannein richtungen aufweist. Dabei können die Ausnehmungen in dem Außenmantel in Längsrich tung hintereinander angeordnet sein, bevorzugt mit Abstand in Längsrichtung. Alternativ oder zusätzlich können Vorspanneinrichtungen in Umfangsrichtung um die Längsachse versetzt angeordnet sein.
Es kann vorgesehen sein, dass ein elektrischer Verstellantrieb an dem Außenmantel und dem Innenmantel angreift. Zur Längsverstellung kann als Längs-Verstellantrieb ein motorisch antreibbarer Lineartrieb vorgesehen sein, beispielsweise ein an sich bekannter elektromoto risch antreibbarer Spindeltrieb, der zwischen Außenmantel und Innenmantel eingesetzt ist.
Die aus Außen- und Innenmantel gebildete Manteleinheit kann in einer mit einer Fahrzeug karosserie verbindbaren Trageinheit gehalten sein. Diese Manteleinheit kann an der Tragein heit um eine quer zur Längsachse, also orthogonal zur Längsachse liegende Schwenkachse höhenverschwenkbar gelagert ist. Durch die Verschwenkung um diese horizontale Schwenk achse kann eine Höhenverstellung realisiert werden, bei der das am hinteren Ende der Lenk spindel angebrachte Lenkrad in der Höhe relativ zur Fahrerposition eingestellt werden kann. Die Höhenverstellung kann manuell erfolgen. Insbesondere zum automatisierten Verstauen der Lenksäule beim autonomen Fahren ist es vorteilhaft, dass ein elektrischer Höhen-Ver- stellantrieb mit der Trageinheit und der Stelleinheit verbunden ist, von dem die Stelleinheit relativ zur Trageinheit um die Schwenkachse bewegbar ist. Ein Höhen-Verstellantrieb ist an sich ebenfalls bekannt und kann beispielsweise als elektromotorisch angetriebener Spindel trieb realisiert werden, wie vorangehend für die Längsverstellung beschrieben.
Die Erfindung umfasst weiterhin ein Verfahren zur Einstellung einer Lenksäule, die einen In nenmantel aufweist, in dem eine Lenkspindel um eine in Längsrichtung erstreckte Längs achse drehbar gelagert ist, und der in einem Außenmantel durch die Verstellkraft in Längs richtung gleitend verstellbar aufgenommen ist, und umfassend eine Vorspanneinrichtung, mit einem von außen in einer Spannrichtung mit einer Vorspannkraft gegen den Innenmantel verspannbaren Druckstück, welches in Längsrichtung an dem Außenmantel gehalten und entgegen der Spannrichtung gegen ein Fixierelement abgestützt ist, das in einer Ausneh mung des Außenmantels fixiert ist, gekennzeichnet durch die Schritte:
- Aufbringen einer Vorspannkraft auf das Fixierelement,
- Erfassen eines mit der Verstellung korrelierten Messwerts und Vergleichen mit einem Referenzwert,
- Fixieren des Fixierelements an dem Außenmantel bei Übereinstimmung des Messwerts mit dem Referenzwert innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbe reichs.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren können sämtliche vorangehend zur Ausführung ei ner erfindungsgemäßen Lenksäule genannten Vorgehensweisen zum Einsatz kommen.
Zunächst wird der Innenmantel in dem Außenmantel angeordnet, und das Druckstück in ei ner bevorzugt als Öffnung ausgebildeten Ausnehmung des Außenmantels positioniert. Anschließend wird das Fixierelement bezüglich der Längsachse radial von außen gegen das Druckstück mit einer Vorspannkraft belastet, beispielsweise durch Einsetzen in die Öffnung, wie oben zu der bajonettartigen Ausführung beschrieben. Vorzugsweise wird die Vorspann kraft linear in Spannrichtung auf das Fixierelement aufgebracht. Das Druckstück wird dabei von dem Fixierelement mit der Vorspannkraft im Gleitkontakt gegen den Innenmantel ange presst. Während des Aufbringens der Vorspannkraft wird ein Messwert erfasst, der eine Bewertung ermöglicht, ob die Vorspannung des Druckstücks zur Gewährleistung der geforderten Eigen schaften der Lenksäule eingestellt ist. Beispielsweise kann als Messwert eine Verstellkraft zur Verstellung des Innenmantels in dem Außenmantel gemessen werden. Als Verstellkraft kann die zum teleskopierenden Verstellen des Innenmantels in dem Außenmantel aufzuwen dende Verschiebekraft in Längsrichtung gemessen werden. Es ist auch denkbar und mög lich, als Messwert eine mit der Verstellkraft korrespondierende Größe zu messen, beispiels weise einen Strom oder eine Spannung eines geeigneten Messwertaufnehmers.
Ebenfalls ist es in einer Ausführungsvariante möglich, als Messwert die Vorspannkraft selbst zu verwenden. Dies ist möglich, da die wirkende Reibungszahl zwischen dem Druckstück und dem Innenmantel bestimmt werden kann und über diese die Verstellkraft mittels des Coulombsche Reibungsgesetz ermittelt werden kann oder alternativ zuvor durch eine Ver suchsreihe eine Korrelation zwischen Vorspannkraft und Verstellkraft aufgestellt wird.
Wenn die geforderte Vorspannkraft eingestellt ist, wird diese gehalten, und das Fixierelement an dem Außenmantel fixiert. Vorzugsweise ist dazu vorgesehen, dass das Fixieren durch Aufbringen einer von der Verstellkraft unabhängigen Fixierkraft, bevorzugt einer Umform kraft, auf das Fixierelement relativ zum Außenmantel erfolgt. Bevorzugt haben die Fixierkraft und die Vorspannkraft keine gemeinsame Kraftkomponente. Dadurch kann mit Vorteil die Vorspannkraft während des Fixierens präzise und nicht durch die Fixierkraft beeinflusst fest gelegt werden.
Bevorzugt kann als Fixierkraft eine Umformkraft zwischen dem Fixierelement und dem Au ßenmantel aufgebracht wird, durch die das Fixierelement und der Außenmantel durch plasti sche Umformung miteinander verbunden werden, wie dies oben für die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Lenksäule beschrieben ist. Ein vorteilhaftes Beispiel ist die Fixierung bei der bajonettartigen Ausgestaltung, bei dem die Vorspannkraft linear radial von außen einge leitet wird, und die zum Einfurchen erforderliche Umformkraft durch Drehung des Fixierele ments in der Ausnehmung des Außenmantels. Beschreibung der Zeichnungen
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnun gen näher erläutert. Im Einzelnen zeigen:
Figur 1 eine erfindungsgemäße Lenksäule in einer perspektivischen Darstellung,
Figur 2 die Lenksäule gemäß Figur 1 in einer weiteren perspektivischen Darstellung,
Figur 3 eine Detailansicht der Vorspanneinrichtung der Lenksäule gemäß Figur 1 in perspektivischer Darstellung,
Figur 4 ein Längsschnitt durch eine Vorspanneinrichtung gemäß Figur 3,
Figur 5 die Vorspanneinrichtung gemäß Figur 3 in einer schematischen auseinander gezogenen Ansicht,
Figur 6 die Vorspanneinrichtung gemäß Figur 3 in einer weiteren perspektivischen An sicht.
Ausführungsformen der Erfindung
In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen ver sehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt bzw. erwähnt.
In den Figuren 1 und 2 ist eine erfindungsgemäße Lenksäule 1 schematisch in perspektivi scher Ansicht schräg von hinten (bezogen auf die Fahrtrichtung eines nicht gezeigten Kraft fahrzeugs) von oben (Figur 1) und von unten (Figur 2) dargestellt.
Die Lenksäule 1 kann an der Karosserie eines nicht dargestellten Kraftfahrzeugs mittels einer Trageinheit (Konsole) 2 befestigt werden, die zur Verbindung mit der Karosserie Befestigungs mittel 21 umfasst.
Eine Manteleinheit 3 umfasst einen Innenmantel 30, auch als Innenmantelrohr oder inneres Mantelrohr bezeichnet, in dem eine Lenkspindel 31 ist um ihre Längsachse L, die sich in Längsrichtung nach vorn erstreckt, drehbar gelagert. Hinten an der Lenkspindel 30 ist ein Be festigungsabschnitt 32 zur Befestigung eines nicht dargestellten Lenkrads ausgebildet. Der Innenmantel 31 ist in einem Außenmantel 33, auch als Außenmantelrohr, äußeres Man telrohr bezeichnet, in Längsrichtung teleskopartig verschiebbar aufgenommen, wie mit dem Doppelpfeil angedeutet.
Ein motorischer Längs-Verstellantrieb 4 umfasst eine elektrische Antriebseinheit 41 mit einem Elektromotor, die sich an der Außenmanteleinheit 33 in Längsrichtung abstützt und von der eine sich im Wesentlichen in Längsrichtung erstreckende Gewindespindel (Spindel) 42 dre hend antreibbar ist, die in eine bezüglich dazu drehfest angeordnete Spindelmutter 43 einge schraubt ist, die sich an dem Innenmantelrohr 31 in Längsrichtung abstützt. Dadurch wird ein Rotationsspindeltrieb realisiert, bei dem durch drehenden Antrieb der Gewindespindel 42 der Abstand in Längsrichtung zwischen Antriebseinheit 41 und Spindelmutter 43 verstellbar ist. Durch Aktivierung der Antriebseinheit 41 kann das Innenmantelrohr 31 relativ zur Außenman teleinheit 33 zur Längsverstellung der Lenksäule 1 teleskopartig ein- oder ausgefahren wer den, wie mit einem Doppelpfeil angedeutet ist.
Ein Höhen-Verstellantrieb 5 ist wie der Längs-Verstellantrieb 4 ebenfalls als elektro-motori- scher Spindeltrieb ausgebildet mit einer motorischen Antriebseinheit 51, und einer davon drehend antreibbaren Gewindespindel 52, die in eine Spindelmutter 53 eingeschraubt ist.
Der Verstellantrieb 5 ist zwischen der Trageinheit 2 und der Manteleinheit 3 angeordnet, und ermöglicht eine motorische Verstellung der Lenkspindel 30 in Höhenrichtung H.
Der Außenmantel 33 weist zwei in Längsrichtung mit Abstand voneinander angeordnete erfin dungsgemäße Vorspanneinrichtungen 6 auf, die gleich aufgebaut sind.
Die Vorspanneinrichtung 6 ist in Figur 3 und 6 in perspektivischer Ansicht vergrößert gezeigt. Figur 5 zeigt eine Vorspanneinrichtung 6 in montiertem Zustand, und eine in einer schemati schen Explosionsdarstellung. Figur 4 zeigt ausschnittweise einen Längsschnitt durch die Man teleinheit 3 im Bereich einer Vorspanneinrichtung 6.
Jede Vorspanneinrichtung 6 umfasst eine Ausnehmung in Form einer durch den Außenmantel 33 durchgehenden Öffnung 61, die sich quer zur Längsachse L in der Spannrichtung S er streckt, welche gleichbedeutend auch als Einsetzrichtung oder Erstreckungsrichtung bezeich net wird. In der Öffnung 61 sind ein Fixierelement 62, ein als Tellerfeder 63 ausgebildetes Federelement, und ein Druckstück 64 angeordnet. In dem Querschnitt von Figur 4 ist erkennbar, dass das Druckstück 64 im Gleitkontakt radial von außen an dem Innenmantel 30 anliegt.
Das Fixierelement 62 weist auf seinem Außenumfang zwei Bajonettsegmente 621 auf, die sich jeweils über einen Umfangsteilbereich erstrecken und in Figur 5 als schraffierte Umfangsteil bereiche erkennbar sind, und dort in Umfangsrichtung umlaufende, also quer zur Spannrich tung S verlaufende, nach außen vorstehende Zahnrippen 7, die in dem Schnitt von Figur 4 erkennbar sind. Eine Mehrzahl dieser Zahnrippen 7 ist in Spannrichtung S aufeinanderfolgend angeordnet, so dass eine Art geriffelte Querverzahnung ausgebildet ist. Die Bajonettsegmente 621 sind in Umfangsrichtung durch Umfangslücken 622 beabstandet, wie in Figur 5 erkennbar ist.
Die Öffnung 61 weist auf ihrem Innenumfang zwei Bajonettsegmente 611 auf, die sich jeweils über einen Umfangsteilbereich erstrecken und in Figur 5 als schraffierte Umfangsteilbereiche erkennbar sind. Diese weisen jeweils eine Mehrzahl von in Spannrichtung S verlaufenden Zahnrippen 8 auf, die radial nach innen vorstehen und in Umfangsrichtung nebeneinander angeordnet sind. Zwischen den Bajonettsegmenten 611 befinden sich Umfangslücken 612, die als in Spannrichtung S längsverlaufende Nuten in die Innenwandung eingeformt sind.
Zur Montage wird ein Druckstück 64 in Spannrichtung S von außen die Öffnung 61 eingesetzt, wobei seitlich an dem Druckstück 64 vorstehende Vorsprünge 641 in die Umfangslücken 612 eingreifen und eine formschlüssige Verdrehsicherung erzeugen.
Anschließend wird die Tellerfeder 63 eingesetzt, die zwischen zwei Beilagscheiben 631 und 632 angeordnet ist.
Daraufhin wird das Fixierelement 62 in eine Einsetzorientierung gebracht, in der die Bajonett segmente 621 sich im Umfangsbereich der Umfangslücken 612 der Öffnung 61 befinden. Dadurch, dass der Umfangsteilbereich der Bajonettsegmente 621 kleiner ist als jener der Um fangslücken 612, und der Durchmesser des Grundkörpers des Fixierelements 62 außerhalb der Bajonettsegmente 621 ohne die Zahnrippen 7 kleiner ist als der Durchmesser des Öff nungsquerschnitts zwischen den nach innen vorstehenden Zahnrippen 8 im Umfangsbereich der Bajonettsegmente 611 , kann das Fixierelement 62 berührungsfrei in der Spannrichtung S in die Öffnung 61 eingesetzt werden.
Nun kann von außen eine Vorspannkraft F auf das Fixierelement 62 aufgebracht werden, die über die Tellerfeder 63 und die Beilagscheiben 631 und 632 auf das Druckstück 64 übertragen wird, welches dadurch mit dieser Vorspannkraft F im Gleitkontakt gegen den Innenmantel 30 angepresst wird. Die Vorspannkraft F ist in Figur 5 und 6 schematisch eingezeichnet.
Wenn der geforderte Wert der Vorspannkraft F erreicht ist, wird das Fixierelement 62 durch Einbringung einer Umformkraft bzw. eines Umformmoments um die Spannrichtung S in der Öffnung 61 verdreht, und dadurch in eine Fixier- oder Verrieglungsorientierung gebracht, wie in Figur 6 mit den gebogenen Pfeilen angedeutet. Dadurch werden die Bajonettsegmente 621 des Fixierelements 62 mit einer in Umfangsrichtung wirkenden Umformkraft bis in die Bajo nettsegmente 611 der Öffnung 61 bewegt. Dabei werden die Zahnrippen 7 der Bajonettseg mente 621 im Bereich der Bajonettsegmente 611 in die Innenwandung der Öffnung 61 plas tisch eingefurcht. Dadurch wird eine plastische Umformung erzeugt, die eine unlösbare plas tische Verbindung des Fixierelements 62 in der Öffnung 61 erzeugt. Dadurch wird das Druck stück 64 dauerhaft und unlösbar mit der durch die Tellerfeder 63 erzeugten Vorspannkraft F gegen den Innenmantel 30 verspannt.
Es kann bevorzugt vorgesehen sein, dass das Druckstück 64 Rastelemente 642 aufweist, so dass die Tellerfeder 63 und die Beilagscheiben 631 und 632 vor dem Einsetzen in die Öffnung 61 an dem Druckstück 64 vormontiert werden und durch die Rastelemente 642 an dem Druck stück 64 gehalten sind. Die Beilagscheiben 631 und 632 dienen der sicheren Fixierung der Tellerfeder 63 an dem Druckstück 64 und zur verbesserten Kraftverteilung, diese sind somit vorteilhaft und können fakultativ eingesetzt werden. Es können auch andere Typen von Federn mit der Tellerfeder kombiniert werden, oder diese anstelle Tellerfeder vorgesehen sein. Wei ters können auch mehr als eine Tellerfeder vorgesehen sein, ein sogenanntes Tellerfederpa ket.
Die Ausbildung des Druckstücks 64 und der Tellerfeder 63 und der Beilagscheiben 631 und 632 ist nicht untrennbar mit der Ausbildung des Fixierelements 62 und deren Fixierung im Außenmantel 33 verknüpft und kann entsprechend abweichend ausgebildet sein. Somit ist es denkbar und möglich, dass das Fixierelement ohne Zwischenschaltung einer Tellerfeder und Beilagscheiben direkt auf das Druckstück wirkt oder das Druckstück und das Fixierelement als ein einstückig integrales Bauteil ausgebildet sind. Bezugszeichenliste
1 Lenksäule
2 Trageinheit
21 Befestigungsmittel
3 Manteleinheit
30 Innenmantel
31 Lenkspindel
32 Befestigungsabschnitt
33 Außenmantel
4, 5 Verstellantrieb
41, 51 Antriebseinheit
42, 52 Gewindespindel
43, 53 Spindelmutter
6 Vorspanneinrichtung
61 Öffnung
611 Bajonettsegment
612 Umfangslücken
62 Fixierelement
621 Bajonettsegmente
622 Umfangslücken
63 Tellerfeder
631 Beilagscheibe
632 Beilagscheibe
64 Druckstück
641 Vorsprung
642 Rastelement
641 Vorsprünge
7, 8 Zahnrippen
Längsachse L Spannrichtung S Vorspannkraft F

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Lenksäule (1) für ein Kraftfahrzeug, umfassend einen Innenmantel (30), in dem eine Lenkspindel (31) um eine in Längsrichtung erstreckte Längsachse (L) drehbar gela gert ist, und der in einem Außenmantel (33) in Längsrichtung gleitend verstellbar auf genommen ist, und umfassend eine Vorspanneinrichtung (6), mit einem von außen in einer Spannrichtung (S) quer zur Längsachse (L) gegen den Innenmantel (30) ver spannbaren Druckstück (64), welches in Längsrichtung an dem Außenmantel (33) gehalten und entgegen der Spannrichtung (S) gegen ein Fixierelement (62) abge stützt ist, das in einer Ausnehmung (61) des Außenmantels (33) fixiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Fixierelement (62) mindestens ein Umformmittel (7) aufweist, welches in die Ausnehmung (61) plastisch eingefurcht ist, und/oder die Ausnehmung (61) ein Um formmittel (8) aufweist, welches in das Fixierelement (62) plastisch eingefurcht ist.
2. Lenksäule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Umformmittel (7, 8) ein zur spanlosen Umformung ausgebildetes Werkzeugelement aufweist.
3. Lenksäule nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Umformmittel (7, 8) eine Verzahnung aufweist.
4. Lenksäule nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnung mindes tens eine Zahnrippe (7) aufweist, die zumindest abschnittweise in einer Umfangsrich tung umlaufend an dem Fixierelement (62) und/oder in der Ausnehmung (61) ausge bildet ist.
5. Lenksäule nach einem der vorangehenden Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekenn zeichnet, dass die Verzahnung mindestens eine Zahnrippe (8) aufweist, die zumin dest abschnittweise in der Spannrichtung (S) an dem Fixierelement (62) und/oder in der Ausnehmung (61) ausgebildet ist.
6. Lenksäule nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fixierelement (62) und die Ausnehmung (61) miteinander korrespondie rende, sich jeweils segmentartig über einen Umfangsteilabschnitt erstreckende Bajo nettsegmente (611, 621) aufweisen, welche zumindest teilweise Umformmittel (7, 8) aufweisen und angeordnet und eingerichtet sind, um in einer relativen Einsetzorien tierung das Einsetzen des Fixierelements (62) in der Spannrichtung (S) in die Aus nehmung (61) zu ermöglichen, und in einer relativ zur Einsetzorientierung verdrehten Verriegelungsorientierung plastisch in dem Fixierelement (62) und/oder der Ausneh mung (61) eingefurcht sind.
7. Lenksäule nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (61) als durchgehende Öffnung (61) ausgebildet ist.
8. Lenksäule nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (61) und das Fixierelement (62) einen runden Grundquer schnitt haben.
9. Lenksäule nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Fixierelement (62) und dem Druckstück (64) ein Federelement (63) angeordnet ist.
10. Lenksäule nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckstück (64) ein gegen den Innenmantel (30) anliegendes Gleitelement aufweist oder ein gegen den Innenmantel (30) anliegendes Rollelement aufweist.
11. Lenksäule nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein elektrischer Verstellantrieb (4, 5) an dem Außenmantel (33) und dem Innen mantel (30) angreift.
12. Verfahren zur Einstellung einer Lenksäule (1), die einen Innenmantel (30) aufweist, in dem eine Lenkspindel (31) um eine in Längsrichtung erstreckte Längsachse (L) dreh bar gelagert ist, und der in einem Außenmantel (33) durch die Verstellkraft in Längs richtung gleitend verstellbar aufgenommen ist, und umfassend eine Vorspanneinrich tung (6), mit einem von außen in einer Spannrichtung (S) mit einer Vorspannkraft (F) gegen den Innenmantel (30) verspannbaren Druckstück (64), welches in Längsrich tung an dem Außenmantel (33) gehalten und entgegen der Spannrichtung (S) gegen ein Fixierelement (62) abgestützt ist, das in einer Ausnehmung (61) des Außenman tels (33) fixiert ist, gekennzeichnet durch die Schritte:
- Aufbringen einer Vorspannkraft (F) auf das Fixierelement (62), - Erfassen eines mit der Verstellung korrelierten Messwerts und Vergleichen mit einem Referenzwert,
- Fixieren des Fixierelements (62) an dem Außenmantel bei Übereinstimmung des Messwerts mit dem Referenzwert innerhalb eines vorgegebenen Tole- ranzbereichs.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorspannkraft linear in Spannrichtung auf das Fixierelement (62) aufgebracht wird.
14. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 12 bis 13, dadurch gekenn zeichnet, dass als Messwert eine Verstellkraft zur Verstellung des Innenmantels (30) in dem Außenmantel (33) gemessen wird.
15. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekenn- zeichnet, dass das Fixieren durch Aufbringen einer von der Verstellkraft unabhängi gen Fixierkraft auf das Druckstück (64) relativ zum Außenmantel (33) erfolgt.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass als Fixierkraft eine Um formkraft zwischen dem Fixierelement (62) und dem Außenmantel (33) aufgebracht wird, durch die das Fixierelement (62) und der Außenmantel (33) durch plastische
Umformung miteinander verbunden werden.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Fixierelement (62) in einer Ausnehmung (61) des Außenmantels (33) fixiert wird gemäß einem der An- Sprüche 1 bis 11.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210291894A1 (en) * 2020-03-23 2021-09-23 Steering Solutions Ip Holding Corporation Systems and methods of improved speed regulation for power rake columns

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114650943A (zh) * 2019-11-22 2022-06-21 罗伯特博世汽车转向旺多姆公司 包括用于调节两个管之间的相对位置的调节系统的转向柱套筒

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009019189A1 (de) * 2009-04-28 2010-11-04 Volkswagen Ag Verschluss-Schraubverbindung, Zahnstangenlenkung und Verfahren zum Einstellen eines Druckstücks einer Zahnstangenlenkung
US20160068181A1 (en) * 2014-09-08 2016-03-10 Fuji Kiko Co., Ltd. Electrically-driven steering column apparatus
US20190061802A1 (en) * 2017-08-28 2019-02-28 Fuji Kiko Co., Ltd. Electric steering column apparatus
CN208827919U (zh) 2018-07-26 2019-05-07 蒂森克虏伯普利斯坦汽车零部件（上海）有限公司 一种转向管柱支架及转向管柱
WO2020011771A1 (de) * 2018-07-11 2020-01-16 Thyssenkrupp Presta Ag Verstellantrieb für eine lenksäule, motorisch verstellbare lenksäule für ein kraftfahrzeug, und verfahren zur einstellung einer lageranordnung eines verstellantriebs

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003004060A (ja) 2001-06-21 2003-01-08 Toyota Industries Corp 継手及び動力伝達シャフト並びに継手の製造方法
EP1741945B1 (de) 2005-06-20 2010-08-18 ThyssenKrupp Presta TecCenter AG Gebaute Nockenwelle
DE102012104644B3 (de) 2012-05-30 2013-08-08 Thyssenkrupp Presta Aktiengesellschaft Lenksäule für ein Kraftfahrzeug
DE102018213679A1 (de) 2018-08-14 2020-02-20 Thyssenkrupp Ag Lenksäule für ein Kraftfahrzeug

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009019189A1 (de) * 2009-04-28 2010-11-04 Volkswagen Ag Verschluss-Schraubverbindung, Zahnstangenlenkung und Verfahren zum Einstellen eines Druckstücks einer Zahnstangenlenkung
US20160068181A1 (en) * 2014-09-08 2016-03-10 Fuji Kiko Co., Ltd. Electrically-driven steering column apparatus
US20190061802A1 (en) * 2017-08-28 2019-02-28 Fuji Kiko Co., Ltd. Electric steering column apparatus
WO2020011771A1 (de) * 2018-07-11 2020-01-16 Thyssenkrupp Presta Ag Verstellantrieb für eine lenksäule, motorisch verstellbare lenksäule für ein kraftfahrzeug, und verfahren zur einstellung einer lageranordnung eines verstellantriebs
CN208827919U (zh) 2018-07-26 2019-05-07 蒂森克虏伯普利斯坦汽车零部件（上海）有限公司 一种转向管柱支架及转向管柱

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210291894A1 (en) * 2020-03-23 2021-09-23 Steering Solutions Ip Holding Corporation Systems and methods of improved speed regulation for power rake columns
US11807290B2 (en) * 2020-03-23 2023-11-07 Steering Solutions Ip Holding Corporation Systems and methods of improved speed regulation for power rake columns

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