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DE102022200036B3 - Adjustable steering column for a motor vehicle steer-by-wire system - Google Patents

Adjustable steering column for a motor vehicle steer-by-wire system Download PDF

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DE102022200036B3
DE102022200036B3 DE102022200036.6A DE102022200036A DE102022200036B3 DE 102022200036 B3 DE102022200036 B3 DE 102022200036B3 DE 102022200036 A DE102022200036 A DE 102022200036A DE 102022200036 B3 DE102022200036 B3 DE 102022200036B3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
steering
steering column
column body
console
lifting arm
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102022200036.6A
Other languages
German (de)
Inventor
Joerg Imwolde
Denis Hackmann
Ludger Uphaus
Sergej Schneider
Sven Borgwardt
Tim Niklas Speer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D1/00—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
    • B62D1/02—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
    • B62D1/16—Steering columns
    • B62D1/18—Steering columns yieldable or adjustable, e.g. tiltable
    • B62D1/181—Steering columns yieldable or adjustable, e.g. tiltable with power actuated adjustment, e.g. with position memory
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
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    • B62D5/001—Mechanical components or aspects of steer-by-wire systems, not otherwise provided for in this maingroup
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verstellbare Lenksäule (10) für ein Steer-by-Wire-Lenksystem (1) eines Kraftfahrzeugs, mit einem Lenksäulenkörper (12) zur Lagerung einer drehbaren Lenkwelle (14), einem mit der Lenkwelle (14) verbundenen Feedback-Aktuator (16) umfassend zumindest eine Motor-Getriebeeinheit (16a) zum Erzeugen eines auf die Lenkwelle (14) wirkenden Drehmoments (M), einer Lenkkonsole (18) zur Halterung des Lenksäulenkörpers (12), einer mit der Lenkkonsole (18) und dem Lenksäulenkörper (12) verbundenen ersten Verstelleinrichtung (20) zum axialen Verstellen des Lenksäulenkörpers (12) relativ zur Lenkkonsole (18), und einer mit der Lenkkonsole (18) und dem Lenksäulenkörper (12) verbundenen zweiten Verstelleinrichtung (22) zum vertikalen Verstellen des Lenksäulenkörpers (12) relativ zur Lenkkonsole (18), wobei die zweite Verstelleinrichtung (22) an einer Leitgeometrie (26) der Lenkkonsole (18) verschiebbar geführt ist, und wobei die zweite Verstelleinrichtung (22) einen mit dem Lenksäulenkörper (12) und der Lenkkonsole (18) verbundenen Scherenmechanismus (28) aufweist.The invention relates to an adjustable steering column (10) for a steer-by-wire steering system (1) in a motor vehicle, having a steering column body (12) for mounting a rotatable steering shaft (14) and a feedback actuator connected to the steering shaft (14). (16) comprising at least one motor-gear unit (16a) for generating a torque (M) acting on the steering shaft (14), a steering bracket (18) for holding the steering column body (12), one with the steering bracket (18) and the steering column body (12) connected first adjustment device (20) for axial adjustment of the steering column body (12) relative to the steering bracket (18), and a second adjustment device (22) connected to the steering bracket (18) and the steering column body (12) for vertical adjustment of the steering column body ( 12) relative to the steering console (18), the second adjustment device (22) being guided in a displaceable manner on a guide geometry (26) of the steering console (18), and the second adjustment device (22) having a connection with the Le NK column body (12) and the steering console (18) connected scissor mechanism (28).

Description

Die Erfindung betrifft eine Verstellbare Lenksäule für ein Steer-by-Wire-Lenksystem eines Kraftfahrzeugs.The invention relates to an adjustable steering column for a steer-by-wire steering system in a motor vehicle.

Stand der TechnikState of the art

Steer-by-wire-Lenksysteme für Kraftfahrzeuge weisen herkömmlicherweise sogenannte Feedback-Aktuatoren auf, welche mittels einer Elektromotor/Getriebeeinheit ein Drehmoment auf eine Lenkspindel einbringen, um dem Fahrer auf das Lenksystem einwirkende Krafteinflüsse zu simulieren.Steer-by-wire steering systems for motor vehicles conventionally have what are known as feedback actuators, which apply torque to a steering spindle by means of an electric motor/gear unit in order to simulate force influences acting on the steering system for the driver.

Aktuell bestehen solche Feedback-Aktuatoren aus der Motor-Getriebeeinheit bestehend aus Schnecke/Schneckenrad bzw. einem Schraubradgetriebe. Eine Getriebeeingangswelle ist mit dem Rotor des Elektromotors gekoppelt. Eine Getriebeausgangswelle ist mit einer oberen Lenkwelle bzw. Lenkspindel, die mit einem Lenkrad verbunden ist, gekoppelt.Currently, such feedback actuators consist of the motor-gear unit consisting of a worm/worm wheel or a helical gear. A transmission input shaft is coupled to the rotor of the electric motor. A transmission output shaft is coupled to an upper steering shaft that is connected to a steering wheel.

WO 2017/ 089 218 A1 offenbart einen Feedback-Aktuator für Kraftfahrzeuge mit einem auf die gelenkten Räder wirkenden, in Abhängigkeit des Fahrerlenkwunsches elektronisch geregelten Lenksteller, wobei der Feedback-Aktuator über eine Lenkwelle die Rückwirkungen der Straße auf das Lenkrad überträgt, wobei der Feedback-Aktuator als Drehmoment erzeugendes Mittel einen vorgespannten Kurbeltrieb und einen Elektromotor aufweist. WO 2017/ 089 218 A1 discloses a feedback actuator for motor vehicles with a steering actuator that acts on the steered wheels and is electronically controlled as a function of the driver's steering request, with the feedback actuator transmitting the reactions of the road to the steering wheel via a steering shaft, with the feedback actuator generating a torque as a means has biased crank mechanism and an electric motor.

Je nach Verstellszenario des Lenksystems, muss für das autonome Fahren eine vordefinierte Verstauposition des Lenksystems angefahren werden. Dies soll sowohl automatisch, in einer angemessenen Zeitspanne, als auch in einem komfortablen Akustikniveau stattfinden.Depending on the adjustment scenario of the steering system, a predefined stowage position of the steering system must be approached for autonomous driving. This should take place automatically, within a reasonable period of time, and with a comfortable acoustic level.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Steer-by-wire-Lenksystem mit einem Feedback-Aktuator bereitzustellen, welches ein schnelles Verstellen der Lenksäule von einer Fahrposition in Verstauposition ermöglicht.The invention is therefore based on the object of providing an improved steer-by-wire steering system with a feedback actuator, which enables the steering column to be adjusted quickly from a driving position to a stowed position.

Die Aufgabe wird mit einem Steer-by-wire-Lenksystem für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.The object is achieved with a steer-by-wire steering system for a motor vehicle with the features of claim 1.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention

Die vorliegende Erfindung schafft eine verstellbare Lenksäule für ein Steer-by-Wire-Lenksystem eines Kraftfahrzeugs.The present invention provides an adjustable steering column for a motor vehicle steer-by-wire steering system.

Die Lenksäule weist einen Lenksäulenkörper zur Lagerung einer drehbaren Lenkwelle und einen mit der Lenkwelle verbundenen Feedback-Aktuator umfassend zumindest eine Motor-Getriebeeinheit zum Erzeugen eines auf die Lenkwelle wirkenden Drehmoments auf.The steering column has a steering column body for supporting a rotatable steering shaft and a feedback actuator connected to the steering shaft, comprising at least one motor-gear unit for generating a torque acting on the steering shaft.

Des Weiteren weist die Lenksäule eine Lenkkonsole zur Halterung des Lenksäulenkörpers und eine mit der Lenkkonsole und dem Lenksäulenkörper verbundene erste Verstelleinrichtung zum axialen Verstellen des Lenksäulenkörpers relativ zur Lenkkonsole auf.Furthermore, the steering column has a steering bracket for holding the steering column body and a first adjusting device connected to the steering bracket and the steering column body for axially adjusting the steering column body relative to the steering console.

Darüber hinaus weist die Lenksäule eine mit der Lenkkonsole und dem Lenksäulenkörper verbundene zweite Verstelleinrichtung zum vertikalen Verstellen des Lenksäulenkörpers relativ zur Lenkkonsole auf, wobei der Lenksäulenkörper einen Befestigungspunkt aufweist, an welchem dieser an der ersten Verstelleinrichtung drehbar gelagert ist, wobei die zweite Verstelleinrichtung an einer Leitgeometrie der Lenkkonsole verschiebbar geführt ist, und wobei die zweite Verstelleinrichtung einen mit dem Lenksäulenkörper und der Lenkkonsole verbundenen Scherenmechanismus aufweist.In addition, the steering column has a second adjustment device connected to the steering console and the steering column body for vertical adjustment of the steering column body relative to the steering console, the steering column body having an attachment point at which it is rotatably mounted on the first adjustment device, the second adjustment device being attached to a guiding geometry the steering console is slidably guided, and wherein the second adjusting device has a scissor mechanism connected to the steering column body and the steering console.

Durch Einsatz eines Scherensystems am vertikalen Antrieb lassen sich sehr große Verstellwege sowie Verstellwinkel mit nur wenig Spindelmutterhub ermöglichen. Der Komfortverstellbereich kann mit niedrigen Drehzahlen betrieben werden, vertikale Verstauwege werden dagegen mit höheren Drehzahlen schneller erreicht.By using a scissor system on the vertical drive, very large adjustment paths and adjustment angles can be made possible with only a small spindle nut stroke. The comfort adjustment range can be operated at low speeds, while vertical stowage distances are reached more quickly at higher speeds.

Für den Scherenmechanismus können herkömmliche Spindelmotoren verwendet werden. So kann ein Einfluss auf eine Crashperformance, z.B. eine Knickgefahr bei langen Spindeln, und eine Stromaufnahme minimiert werden.Conventional spindle motors can be used for the scissor mechanism. In this way, an influence on crash performance, e.g. a risk of buckling with long spindles, and current consumption can be minimized.

Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren.Advantageous embodiments and developments result from the dependent claims and from the description with reference to the figures.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die erste Verstelleinrichtung einen ersten Spindeltrieb aufweist, welcher eine mit dem Lenksäulenkörper verbundene erste Spindelmutter, eine an der Lenkkonsole angeordnete erste Antriebseinheit, insbesondere einen mit einem Getriebe verbundenen Elektromotor, und eine durch die Antriebseinheit antreibbare erste Gewindespindel, insbesondere eine Drehspindel, aufweist. Hierdurch kann in vorteilhafter Weise eine effektive axiale Verstellung des Lenksäulenkörpers von der Fahrposition in die Verstauposition und umgekehrt erreicht werden.According to a preferred development, it is provided that the first adjusting device has a first spindle drive, which has a first spindle nut connected to the steering column body, a first drive unit arranged on the steering console, in particular an electric motor connected to a gear, and a first threaded spindle that can be driven by the drive unit, in particular a rotary spindle. As a result, an effective axial adjustment of the steering column body from the driving position to the stowed position and vice versa can be achieved in an advantageous manner.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die zweite Verstelleinrichtung einen zweiten Spindeltrieb aufweist, welcher eine mit dem Lenksäulenkörper verbundene zweite Spindelmutter, eine am Lenksäulenkörper angeordnete zweite Antriebseinheit, insbesondere einen mit einem Getriebe verbundenen Elektromotor, und eine durch die Antriebseinheit antreibbare zweite Gewindespindel, insbesondere eine Drehspindel, aufweist. Hierdurch kann in vorteilhafter Weise eine effektive vertikale Verstellung des Lenksäulenkörpers von der Fahrposition in die Verstauposition und umgekehrt erreicht werden.According to a further preferred development it is provided that the second adjustment direction has a second spindle drive, which has a second spindle nut connected to the steering column body, a second drive unit arranged on the steering column body, in particular an electric motor connected to a gear, and a second threaded spindle, in particular a rotary spindle, which can be driven by the drive unit. As a result, an effective vertical adjustment of the steering column body from the driving position to the stowed position and vice versa can be achieved in an advantageous manner.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Scherenmechanismus an der Leitgeometrie der Lenkkonsole verschiebbar geführt ist, und wobei der Scherenmechanismus einen mit dem Lenksäulenkörper verbundenen ersten Hebearm und einen mit der Lenkkonsole verbundenen zweiten Hebearm aufweist. Somit kann in vorteilhafter Weise eine effektive Vertikalverstellung des Lenksäulenkörpers vorgesehen werden.According to a further preferred development, it is provided that the scissor mechanism is slidably guided on the guiding geometry of the steering console, and the scissor mechanism has a first lifting arm connected to the steering column body and a second lifting arm connected to the steering console. Thus, an effective vertical adjustment of the steering column body can be provided in an advantageous manner.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der erste Hebearm an einem ersten axialen Endabschnitt mit einem Lagerelement der zweiten Gewindespindel und an einem zweiten axialen Endabschnitt mit dem Lenksäulenkörper verbunden ist, und wobei der zweite Hebearm an einem ersten axialen Endabschnitt mit dem Lagerelement der zweiten Gewindespindel und an einem zweiten axialen Endabschnitt mit der Lenkkonsole verbunden ist. Dadurch kann bei Drehen der durch die Antriebseinheit antreibbaren zweiten Gewindespindel durch den Elektromotor ein Aufspreizen oder Zusammenziehen des Scherenmechanismus ermöglicht werden.According to a further preferred development, it is provided that the first lifting arm is connected to a bearing element of the second threaded spindle at a first axial end section and to the steering column body at a second axial end section, and the second lifting arm is connected at a first axial end section to the bearing element of the second Threaded spindle and is connected at a second axial end portion to the steering console. As a result, when the second threaded spindle, which can be driven by the drive unit, is rotated by the electric motor, the scissor mechanism can be expanded or contracted.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass eine Verstellgeschwindigkeit der zweiten Verstelleinrichtung von einem Winkel des ersten Hebearms und/oder des zweiten Hebearms zur zweiten Gewindespindel der ersten Verstelleinrichtung abhängig ist. Die Verstellcharakteristik kann somit an entsprechende Anforderungen der Lenksäule angepasst werden.According to a further preferred development, it is provided that an adjustment speed of the second adjustment device depends on an angle of the first lifting arm and/or the second lifting arm relative to the second threaded spindle of the first adjustment device. The adjustment characteristic can thus be adapted to the corresponding requirements of the steering column.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass bei einem spitzen Winkel, insbesondere bei einem Winkel von kleiner oder gleich 30°, des ersten Hebearms und/oder des zweiten Hebearms zur zweiten Gewindespindel der zweiten Verstelleinrichtung die zweite Verstelleinrichtung eine höhere Verstellgeschwindigkeit als bei einem Winkel des ersten Hebearms und/oder des zweiten Hebearms zur Gewindespindel von größer als 30° aufweist. Dies hat den vorteilhaften Effekt, dass die Vertikalverstellung nahe der Verstauposition der Lenksäule schneller als in einem Komfortverstellbereich der Lenksäule erfolgt.According to a further preferred development, it is provided that at an acute angle, in particular at an angle of less than or equal to 30°, of the first lifting arm and/or the second lifting arm to the second threaded spindle of the second adjustment device, the second adjustment device has a higher adjustment speed than at an angle of the first lifting arm and/or the second lifting arm to the threaded spindle of greater than 30°. This has the advantageous effect that the vertical adjustment takes place more quickly near the stowage position of the steering column than in a comfort adjustment range of the steering column.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass bei geschlossenem Scherenmechanismus, insbesondere bei einem Winkel von kleiner oder gleich 10°, des ersten Hebearms und/oder des zweiten Hebearms zur zweiten Gewindespindel, der Lenksäulenkörper in einer Verstauposition angeordnet ist, und wobei bei geöffnetem Scherenmechanismus, insbesondere bei einem Winkel von größer oder gleich 60°, des ersten Hebearms und/oder des zweiten Hebearms zur zweiten Gewindespindel, der Lenksäulenkörper in einer Fahrposition angeordnet ist. Diese Auslegung des Scherenmechanismus bietet eine vorteilhafte Verstellcharakteristik zwischen Verstauposition und Fahrposition.According to a further preferred development, it is provided that when the scissor mechanism is closed, in particular at an angle of less than or equal to 10°, of the first lifting arm and/or the second lifting arm to the second threaded spindle, the steering column body is arranged in a stowed position, and with the scissor mechanism open , In particular at an angle of greater than or equal to 60 °, the first lifting arm and / or the second lifting arm to the second threaded spindle, the steering column body is arranged in a driving position. This design of the scissor mechanism offers an advantageous adjustment characteristic between the stowed position and the driving position.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die erste Verstelleinrichtung dazu ausgebildet ist, das Bewegen des Lenksäulenkörpers von der Fahrposition in die Verstauposition und umgekehrt durchzuführen, wobei bei Bewegen des Lenksäulenkörpers von der Fahrposition in die Verstauposition die zweite Verstelleinrichtung entlang der Leitgeometrie der Lenkkonsole mitführbar ist. Durch das Mitführen der zweiten Stelleinrichtung entlang der Leitgeometrie der Lenkkonsole kann somit in vorteilhafter Weise eine voreingestellte vertikale Ausrichtung des Lenksäulenkörpers beibehalten werden.According to a further preferred development, it is provided that the first adjustment device is designed to move the steering column body from the driving position to the stowed position and vice versa, with the second adjustment device being able to be carried along the guiding geometry of the steering console when the steering column body is moved from the driving position to the stowed position is. By carrying the second adjusting device along the guide geometry of the steering console, a preset vertical alignment of the steering column body can be maintained in an advantageous manner.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Lenksäulenkörper bei Betätigung der ersten Verstelleinrichtung von einer Fahrposition in eine durch die Leitgeometrie der Lenkkonsole vorgegebene Verstauposition und umgekehrt bewegbar ist.According to a further preferred development, it is provided that the steering column body can be moved from a driving position into a stowed position predetermined by the guiding geometry of the steering console and vice versa when the first adjusting device is actuated.

Durch das Abfahren der vordefinierten Leitgeometrie lassen sich sowohl manuelle, als auch elektrische Lenksäulen in ihre Verstauposition verfahren, ohne das a) ein Hebel gelöst oder b) eine axiale bzw. vertikale Startposition (elektrisch) angefahren werden muß. Dabei kann die Verstauposition in axialer als auch vertikaler Richtung variieren. Durch die Erfindung kann die Komfortverstellung bei manuellen Lenksäulen weiterhin kostengünstig von Hand eingestellt werden.By following the predefined guide geometry, both manual and electric steering columns can be moved to their stowed position without a) releasing a lever or b) having to move to an axial or vertical starting position (electrically). The stowage position can vary in the axial as well as in the vertical direction. With the invention, the comfort adjustment for manual steering columns can still be adjusted manually at low cost.

Das Ein -und Ausfahren aus der Verstauposition erfolgt unabhängig von der vom Fahrer voreingestellen Komfortposition und garantiert somit die positionsgenaue Übergabe an den Fahrer. Elektrisch ausgestattete Fahrzeuge profitieren dadurch, dass sich zum Ein -und Ausfahren der Verstauposition nur ein Motor bewegen muß. Dies reduziert die Stromaufnahme und garantiert gewohnte Akustikperformance.The retraction and extension from the stowed position is independent of the comfort position preset by the driver and thus guarantees the precise handover to the driver. Electrically equipped vehicles benefit from the fact that only one motor has to move to move the stowed position in and out. This reduces power consumption and guarantees the usual acoustic performance.

Die beschriebenen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich beliebig miteinander kombinieren.The configurations and developments described can be combined with one another as desired.

Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale der Erfindung.Further possible configurations, developments and implementations of the invention also include combinations of features of the invention described above or below with regard to the exemplary embodiments that are not explicitly mentioned.

Figurenlistecharacter list

Die beiliegenden Zeichnungen sollen ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung vermitteln. Sie veranschaulichen Ausführungsformen und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzepten der Erfindung.The accompanying drawings are provided to provide a further understanding of embodiments of the invention. They illustrate embodiments and, together with the description, serve to explain principles and concepts of the invention.

Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die dargestellten Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt.Other embodiments and many of the foregoing advantages will become apparent by reference to the drawings. The illustrated elements of the drawings are not necessarily shown to scale with respect to one another.

Es zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung einer verstellbaren Lenksäule für ein Steer-by-Wire-Lenksystem eines Kraftfahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; und
  • 2 eine schematische Darstellung der verstellbaren Lenksäule für das Steer-by-Wire-Lenksystem des Kraftfahrzeugs in einer Verstauposition gemäß der Ausführungsform der Erfindung.
Show it:
  • 1 a schematic representation of an adjustable steering column for a steer-by-wire steering system of a motor vehicle according to an embodiment of the invention; and
  • 2 a schematic representation of the adjustable steering column for the steer-by-wire steering system of the motor vehicle in a stowed position according to the embodiment of the invention.

In den Figuren der Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Elemente, Bauteile oder Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.In the figures of the drawings, the same reference symbols designate the same or functionally identical elements, parts or components, unless otherwise stated.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer verstellbaren Lenksäule für ein Steer-by-Wire-Lenksystem eines Kraftfahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 1 shows a schematic representation of an adjustable steering column for a steer-by-wire steering system of a motor vehicle according to an embodiment of the invention.

Die verstellbare Lenksäule 10 für ein Steer-by-Wire-Lenksystem 1 eines Kraftfahrzeugs umfasst einen Lenksäulenkörper 12 zur Lagerung einer drehbaren Lenkwelle 14 sowie einen mit der Lenkwelle 14 verbundenen Feedback-Aktuator 16 umfassend zumindest eine Motor-Getriebeeinheit 16a zum Erzeugen eines auf die Lenkwelle 14 wirkenden Drehmoments M.The adjustable steering column 10 for a steer-by-wire steering system 1 of a motor vehicle comprises a steering column body 12 for supporting a rotatable steering shaft 14 and a feedback actuator 16 connected to the steering shaft 14, comprising at least one motor-gear unit 16a for generating a torque on the steering shaft 14 effective torque M.

Des Weiteren umfasst die Lenksäule 10 eine Lenkkonsole 18 zur Halterung des Lenksäulenkörpers 12 und eine mit der Lenkkonsole 18 und dem Lenksäulenkörper 12 verbundene erste Verstelleinrichtung 20 zum axialen Verstellen des Lenksäulenkörpers 12 relativ zur Lenkkonsole 18.Furthermore, the steering column 10 comprises a steering console 18 for holding the steering column body 12 and a first adjustment device 20, connected to the steering console 18 and the steering column body 12, for the axial adjustment of the steering column body 12 relative to the steering console 18.

Die Lenksäule umfasst ferner eine mit der Lenkkonsole 18 und dem Lenksäulenkörper 12 verbundene zweite Verstelleinrichtung 22 zum vertikalen Verstellen des Lenksäulenkörpers 12 relativ zur Lenkkonsole 18. Der Lenksäulenkörper 12 weist einen Befestigungspunkt 24 auf, an welchem dieser an der ersten Verstelleinrichtung 20 drehbar gelagert ist.The steering column also includes a second adjustment device 22, which is connected to the steering console 18 and the steering column body 12, for the vertical adjustment of the steering column body 12 relative to the steering console 18. The steering column body 12 has an attachment point 24, at which it is rotatably mounted on the first adjustment device 20.

Die zweite Verstelleinrichtung 22 ist an einer Leitgeometrie 26 der Lenkkonsole 18 verschiebbar geführt. Des Weiteren weist die zweite Verstelleinrichtung 22 einen mit dem Lenksäulenkörper 12 und der Lenkkonsole 18 verbundenen Scherenmechanismus 28 auf.The second adjusting device 22 is slidably guided on a guiding geometry 26 of the steering console 18 . Furthermore, the second adjusting device 22 has a scissor mechanism 28 connected to the steering column body 12 and the steering console 18 .

Die erste Verstelleinrichtung 20 weist einen ersten Spindeltrieb 20a auf, welcher eine mit dem Lenksäulenkörper 12 verbundene erste Spindelmutter 20a1, eine an der Lenkkonsole 18 angeordnete erste Antriebseinheit 20a2, insbesondere einen mit einem Getriebe verbundenen Elektromotor, und eine durch die Antriebseinheit 20a2 antreibbare erste Gewindespindel 20a3, insbesondere eine Drehspindel, aufweist.The first adjustment device 20 has a first spindle drive 20a, which has a first spindle nut 20a1 connected to the steering column body 12, a first drive unit 20a2 arranged on the steering console 18, in particular an electric motor connected to a transmission, and a first threaded spindle 20a3 that can be driven by the drive unit 20a2 , In particular a rotary spindle.

Die zweite Verstelleinrichtung 22 weist einen zweiten Spindeltrieb 20b auf, welcher eine mit dem Lenksäulenkörper 12 verbundene zweite Spindelmutter 20b1, eine am Lenksäulenkörper 12 angeordnete zweite Antriebseinheit 20b2, insbesondere einen mit einem Getriebe verbundenen Elektromotor, und eine durch die Antriebseinheit antreibbare zweite Gewindespindel 20b3, insbesondere eine Drehspindel, aufweist.The second adjusting device 22 has a second spindle drive 20b, which has a second spindle nut 20b1 connected to the steering column body 12, a second drive unit 20b2 arranged on the steering column body 12, in particular an electric motor connected to a transmission, and a second threaded spindle 20b3, in particular a rotary spindle.

Der Scherenmechanismus 28 ist an der Leitgeometrie 26 der Lenkkonsole 18 verschiebbar geführt. Der Scherenmechanismus 28 weist ferner einen mit dem Lenksäulenkörper 12 verbundenen ersten Hebearm 28a und einen mit der Lenkkonsole 18 verbundenen zweiten Hebearm 28b auf.The scissors mechanism 28 is guided in a displaceable manner on the guide geometry 26 of the steering console 18 . The scissor mechanism 28 further includes a first lift arm 28a connected to the steering column body 12 and a second lift arm 28b connected to the steering console 18 .

Der erste Hebearm 28a ist an einem ersten axialen Endabschnitt 28a1 mit einem Lagerelement 30 der zweiten Gewindespindel 20b3 und an einem zweiten axialen Endabschnitt 28a2 mit dem Lenksäulenkörper 12 verbunden. Der zweite Hebearm 28b ist an einem ersten axialen Endabschnitt 28b1 mit dem Lagerelement 30 der zweiten Gewindespindel 20b3 und an einem zweiten axialen Endabschnitt 28b2 mit der Lenkkonsole 18 verbunden.The first lifting arm 28a is connected to a bearing element 30 of the second threaded spindle 20b3 at a first axial end portion 28a1 and to the steering column body 12 at a second axial end portion 28a2. The second lifting arm 28b is connected to the bearing element 30 of the second threaded spindle 20b3 at a first axial end section 28b1 and to the steering console 18 at a second axial end section 28b2.

Eine Verstellgeschwindigkeit der zweiten Verstelleinrichtung 22 ist dabei von einem Winkel des ersten Hebearms 28a und/oder des zweiten Hebearms 28b zur zweiten Gewindespindel 20b3 der ersten Verstelleinrichtung 20 abhängig.An adjustment speed of the second adjustment device 22 is dependent on an angle of the first lifting arm 28a and/or the second Lifting arm 28b to the second threaded spindle 20b3 of the first adjusting device 20 dependent.

Bei einem spitzen Winkel, insbesondere bei einem Winkel von kleiner oder gleich 30°, des ersten Hebearms 28a und/oder des zweiten Hebearms 28b zur zweiten Gewindespindel 20b3 der zweiten Verstelleinrichtung 22 weist die zweite Verstelleinrichtung 22 eine höhere Verstellgeschwindigkeit als bei einem Winkel des ersten Hebearms 28a und/oder des zweiten Hebearms 28b zur Gewindespindel von größer als 30° auf.At an acute angle, in particular at an angle of less than or equal to 30°, of the first lifting arm 28a and/or the second lifting arm 28b to the second threaded spindle 20b3 of the second adjustment device 22, the second adjustment device 22 has a higher adjustment speed than at an angle of the first lifting arm 28a and/or the second lifting arm 28b to the threaded spindle of more than 30°.

Bei geschlossenem Scherenmechanismus 28, insbesondere bei einem Winkel von kleiner oder gleich 10°, des ersten Hebearms 28a und/oder des zweiten Hebearms 28b zur zweiten Gewindespindel 20b3, ist der Lenksäulenkörper 12 in einer Verstauposition angeordnet.When the scissor mechanism 28 is closed, in particular at an angle of less than or equal to 10°, of the first lifting arm 28a and/or the second lifting arm 28b to the second threaded spindle 20b3, the steering column body 12 is arranged in a stowed position.

Bei geöffnetem Scherenmechanismus 28, insbesondere bei einem Winkel von größer oder gleich 60°, des ersten Hebearms 28a und/oder des zweiten Hebearms 28b zur zweiten Gewindespindel 20b3, ist der Lenksäulenkörper in einer Fahrposition angeordnet.When the scissor mechanism 28 is open, in particular at an angle of greater than or equal to 60°, of the first lifting arm 28a and/or the second lifting arm 28b to the second threaded spindle 20b3, the steering column body is arranged in a driving position.

2 zeigt eine schematische Darstellung der verstellbaren Lenksäule für das Steer-by-Wire-Lenksystem des Kraftfahrzeugs in einer Verstauposition gemäß der Ausführungsform der Erfindung. 2 Figure 12 shows a schematic representation of the adjustable steering column for the motor vehicle steer-by-wire steering system in a stowed position according to the embodiment of the invention.

Die erste Verstelleinrichtung 20 ist dazu ausgebildet ist, das Bewegen des Lenksäulenkörpers 12 von der Fahrposition P1 in die Verstauposition P2 und umgekehrt durchzuführen. Bei Bewegen des Lenksäulenkörpers 12 von der Fahrposition P1 in die Verstauposition P2 ist die zweite Verstelleinrichtung 22 entlang der Leitgeometrie 26 der Lenkkonsole 18 mitführbar.The first adjusting device 20 is designed to move the steering column body 12 from the driving position P1 to the stowed position P2 and vice versa. When the steering column body 12 is moved from the driving position P1 to the stowed position P2, the second adjustment device 22 can be carried along along the guiding geometry 26 of the steering console 18 .

Der Lenksäulenkörper 12 ist bei Betätigung der ersten Verstelleinrichtung 20 von einer Fahrposition P1 in eine durch die Leitgeometrie 26 der Lenkkonsole 18 vorgegebene Verstauposition P2 und umgekehrt bewegbar.When the first adjusting device 20 is actuated, the steering column body 12 can be moved from a driving position P1 into a stowage position P2 predetermined by the guiding geometry 26 of the steering console 18 and vice versa.

Claims (10)

Verstellbare Lenksäule (10) für ein Steer-by-Wire-Lenksystem (1) eines Kraftfahrzeugs, mit: einem Lenksäulenkörper (12) zur Lagerung einer drehbaren Lenkwelle (14); einem mit der Lenkwelle (14) verbundenen Feedback-Aktuator (16) umfassend zumindest eine Motor-Getriebeeinheit (16a) zum Erzeugen eines auf die Lenkwelle (14) wirkenden Drehmoments (M); einer Lenkkonsole (18) zur Halterung des Lenksäulenkörpers (12), einer mit der Lenkkonsole (18) und dem Lenksäulenkörper (12) verbundenen ersten Verstelleinrichtung (20) zum axialen Verstellen des Lenksäulenkörpers (12) relativ zur Lenkkonsole (18); und einer mit der Lenkkonsole (18) und dem Lenksäulenkörper (12) verbundenen zweiten Verstelleinrichtung (22) zum vertikalen Verstellen des Lenksäulenkörpers (12) relativ zur Lenkkonsole (18), wobei der Lenksäulenkörper (12) einen Befestigungspunkt (24) aufweist, an welchem dieser an der ersten Verstelleinrichtung (20) drehbar gelagert ist, wobei die zweite Verstelleinrichtung (22) an einer Leitgeometrie (26) der Lenkkonsole (18) verschiebbar geführt ist, und wobei die zweite Verstelfeinrichtung (22) einen mit dem Lenksäulenkörper (12) und der Lenkkonsole (18) verbundenen Scherenmechanismus (28) aufweist.Adjustable steering column (10) for a steer-by-wire steering system (1) of a motor vehicle, with: a steering column body (12) for supporting a rotatable steering shaft (14); a feedback actuator (16) connected to the steering shaft (14) comprising at least one motor-gear unit (16a) for generating a torque (M) acting on the steering shaft (14); a steering console (18) for holding the steering column body (12), a first adjusting device (20) connected to the steering console (18) and the steering column body (12) for axially displacing the steering column body (12) relative to the steering console (18); and a second adjusting device (22) connected to the steering console (18) and the steering column body (12) for vertically adjusting the steering column body (12) relative to the steering console (18), the steering column body (12) having an attachment point (24) at which this is rotatably mounted on the first adjustment device (20), the second adjustment device (22) being displaceably guided on a guiding geometry (26) of the steering console (18), and the second adjustment device (22) having a connection with the steering column body (12) and the Steering console (18) connected scissor mechanism (28). Verstellbare Lenksäule nach Anspruch 1, wobei die erste Verstelleinrichtung (20) einen ersten Spindeltrieb (20a) aufweist, welcher eine mit dem Lenksäulenkörper (12) verbundene erste Spindelmutter (20a1), eine an der Lenkkonsole (18) angeordnete erste Antriebseinheit (20a2) und eine durch die Antriebseinheit (20a2) antreibbare erste Gewindespindel (20a3), insbesondere eine Drehspindel, aufweist.Adjustable steering column claim 1 , wherein the first adjusting device (20) has a first spindle drive (20a) which has a first spindle nut (20a1) connected to the steering column body (12), a first drive unit (20a2) arranged on the steering console (18) and a first drive unit (20a2) arranged by the drive unit ( 20a2) has a drivable first threaded spindle (20a3), in particular a rotary spindle. Verstellbare Lenksäule nach Anspruch 1 oder 2, wobei die zweite Verstelleinrichtung (22) einen zweiten Spindeltrieb (20b) aufweist, welcher eine mit dem Lenksäulenkörper (12) verbundene zweite Spindelmutter (20b1), eine am Lenksäulenkörper (12) angeordnete zweite Antriebseinheit (20b2) und eine durch die Antriebseinheit antreibbare zweite Gewindespindel (20b3), insbesondere eine Drehspindel, aufweist.Adjustable steering column claim 1 or 2 , wherein the second adjusting device (22) has a second spindle drive (20b) which has a second spindle nut (20b1) connected to the steering column body (12), a second drive unit (20b2) arranged on the steering column body (12) and a second drive unit which can be driven by the drive unit Threaded spindle (20b3), in particular a rotary spindle. Verstellbare Lenksäule nach Anspruch 3, wobei der Scherenmechanismus (28) an der Leitgeometrie (26) der Lenkkonsole (18) verschiebbar geführt ist, und wobei der Scherenmechanismus (28) einen mit dem Lenksäulenkörper (12) verbundenen ersten Hebearm (28a) und einen mit der Lenkkonsole (18) verbundenen zweiten Hebearm (28b) aufweist.Adjustable steering column claim 3 , wherein the scissor mechanism (28) is slidably guided on the guiding geometry (26) of the steering console (18), and wherein the scissor mechanism (28) has a first lifting arm (28a) connected to the steering column body (12) and a first lifting arm (28a) connected to the steering console (18) connected second lifting arm (28b). Verstellbare Lenksäule nach Anspruch 4, wobei der erste Hebearm (28a) an einem ersten axialen Endabschnitt (28a1) mit einem Lagerelement (30) der zweiten Gewindespindel (20b3) und an einem zweiten axialen Endabschnitt (28a2) mit dem Lenksäulenkörper (12) verbunden ist, und wobei der zweite Hebearm (28b) an einem ersten axialen Endabschnitt (28b1) mit dem Lagerelement (30) der zweiten Gewindespindel (20b3) und an einem zweiten axialen Endabschnitt (28b2) mit der Lenkkonsole (18) verbunden ist.Adjustable steering column claim 4 , wherein the first lifting arm (28a) is connected to a bearing element (30) of the second threaded spindle (20b3) at a first axial end portion (28a1) and to the steering column body (12) at a second axial end portion (28a2), and wherein the second Lifting arm (28b) is connected to the bearing element (30) of the second threaded spindle (20b3) at a first axial end section (28b1) and to the steering console (18) at a second axial end section (28b2). Verstellbare Lenksäule nach Anspruch 4 oder 5, wobei eine Verstellgeschwindigkeit der zweiten Verstelleinrichtung (22) von einem Winkel des ersten Hebearms (28a) und/oder des zweiten Hebearms (28b) zur zweiten Gewindespindel (20b3) der ersten Versteileinrichtung (20) abhängig ist.Adjustable steering column claim 4 or 5 , wherein an adjustment speed of the second Adjusting device (22) is dependent on an angle of the first lifting arm (28a) and/or the second lifting arm (28b) to the second threaded spindle (20b3) of the first adjusting device (20). Verstellbare Lenksäule nach Anspruch 6, wobei bei einem spitzen Winkel, insbesondere bei einem Winkel von kleiner oder gleich 30°, des ersten Hebearms (28a) und/oder des zweiten Hebearms (28b) zur zweiten Gewindespindel (20b3) der zweiten Verstelleinrichtung (22) die zweite Verstelleinrichtung (22) eine höhere Verstellgeschwindigkeit als bei einem Winkel des ersten Hebearms (28a) und/oder des zweiten Hebearms (28b) zur Gewindespindel von größer als 30° aufweist.Adjustable steering column claim 6 , with the second adjusting device (22 ) has a higher adjustment speed than with an angle of the first lifting arm (28a) and/or the second lifting arm (28b) to the threaded spindle of more than 30°. Verstellbare Lenksäule nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei bei geschlossenem Scherenmechanismus (28), der Lenksäulenkörper (12) in einer Verstauposition angeordnet ist, und wobei bei geöffnetem Scherenmechanismus (28), der Lenksäulenkörper in einer Fahrposition angeordnet ist.The adjustable steering column of any preceding claim wherein when the scissor mechanism (28) is closed, the steering column body (12) is disposed in a stowed position, and when the scissor mechanism (28) is open, the steering column body is disposed in a drive position. Verstellbare Lenksäule nach Anspruch 8, wobei die erste Verstelleinrichtung (20) dazu ausgebildet ist, das Bewegen des Lenksäulenkörpers (12) von der Fahrposition (P1) in die Verstauposition (P2) und umgekehrt durchzuführen, wobei bei Bewegen des Lenksäulenkörpers (12) von der Fahrposition (P1) in die Verstauposition (P2) die zweite Verstelleinrichtung (22) entlang der Leitgeometrie (26) der Lenkkonsole (18) mitführbar ist.Adjustable steering column claim 8 , wherein the first adjustment device (20) is designed to move the steering column body (12) from the driving position (P1) to the stowed position (P2) and vice versa, wherein when the steering column body (12) is moved from the driving position (P1) to the stowed position (P2) the second adjustment device (22) can be carried along the guiding geometry (26) of the steering console (18). Verstellbare Lenksäule nach Anspruch 8 oder 9, wobei der Lenksäulenkörper (12) bei Betätigung der ersten Verstelleinrichtung (20) von einer Fahrposition (P1) in eine durch die Leitgeometrie (26) der Lenkkonsole (18) vorgegebene Verstauposition (P2) und umgekehrt bewegbar ist.Adjustable steering column claim 8 or 9 , wherein the steering column body (12) can be moved from a driving position (P1) into a stowage position (P2) predetermined by the guide geometry (26) of the steering console (18) and vice versa when the first adjusting device (20) is actuated.
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DE10251764A1 (en) 2002-11-07 2004-05-27 Daimlerchrysler Ag Steering column for a motor vehicle comprises a deviating arm connected to the drive end of a lever and pivotably connected to the steering column tube
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DE102019004998A1 (en) 2019-07-17 2021-05-27 Daimler Ag Arrangement of a steering handle on a side door of a motor vehicle

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