DE102022110041A1 - Length-adjustable control unit for influencing the direction of travel of a motor vehicle by a user - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine längenverstellbare Bedieneinheit (1) zur Beeinflussung einer Fahrrichtung eines Kraftfahrzeugs (2) durch einen Benutzer, insbesondere zur Verwendung in einem Steer-By-Wire-System (3), umfassend einen elektrischen Motor (4), welcher drehmomentübertragend mit einer Spindel (6) verbunden ist und eine Spindelmutter (7) so mit der Spindel (6) wirkverbunden ist, dass eine Rotation der Spindel (6) einen translatorischen Versatz der Spindelmutter (7) gegenüber der Spindel (6) bewirkt, wobei der Motor (4) gegenüber einem ersten Mantelrohr (8) lagefixiert ist, und die Spindelmutter (7) mit einem inneren Führungsrohr (10) verbunden ist, welches zumindest abschnittsweise axial innerhalb des Mantelrohrs (8) versetzbar angeordnet ist, so dass das Mantelrohr (8) und das innere Führungsrohr (10) einen von dem Motor (4) aktuierbaren Teleskopauszug (11) bilden, wobei die Spindel (6) sich in axialer Richtung ausgehend von einem der Aktuierungsrichtung zugewandten Bereich (12) an einer ersten Stirnseite (13) des Mantelrohrs (8) in Richtung der der Aktuierungsrichtung abgewandten zweiten Stirnseite (14) des Mantelrohrs (8) erstreckt.The invention relates to a length-adjustable operating unit (1) for influencing the direction of travel of a motor vehicle (2) by a user, in particular for use in a steer-by-wire system (3), comprising an electric motor (4), which transmits torque with a Spindle (6) is connected and a spindle nut (7) is operatively connected to the spindle (6) in such a way that a rotation of the spindle (6) causes a translational offset of the spindle nut (7) relative to the spindle (6), the motor ( 4) is fixed in position relative to a first jacket tube (8), and the spindle nut (7) is connected to an inner guide tube (10), which is arranged at least in sections axially displaceable within the jacket tube (8), so that the jacket tube (8) and the inner guide tube (10) forms a telescopic extension (11) which can be actuated by the motor (4), the spindle (6) extending in the axial direction from a region (12) facing the actuation direction on a first end face (13) of the casing tube ( 8) extends in the direction of the second end face (14) of the casing tube (8) facing away from the actuation direction.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine längenverstellbare Bedieneinheit zur Beeinflussung einer Fahrrichtung eines Kraftfahrzeugs durch einen Benutzer, insbesondere zur Verwendung in einem Steer-By-Wire-System, umfassend einen elektrischen Motor, welcher drehmomentübertragend mit einer Spindel verbunden ist und eine Spindelmutter so mit der Spindel wirkverbunden ist, dass eine Rotation der Spindel einen translatorischen Versatz der Spindelmutter gegenüber der Spindel bewirkt, wobei der Motor gegenüber einem ersten Mantelrohr lagefixiert ist, und die Spindelmutter mit einem inneren Führungsrohr verbunden ist, welches zumindest abschnittsweise axial innerhalb des Mantelrohrs versetzbar angeordnet ist, so dass das Mantelrohr und das innere Führungsrohr einen von dem Motor aktuierbaren Teleskopauszug bilden.The present invention relates to a length-adjustable operating unit for influencing a driving direction of a motor vehicle by a user, in particular for use in a steer-by-wire system, comprising an electric motor which is connected to a spindle in a torque-transmitting manner and a spindle nut is thus operatively connected to the spindle is that a rotation of the spindle causes a translational offset of the spindle nut relative to the spindle, wherein the motor is fixed in position relative to a first casing tube, and the spindle nut is connected to an inner guide tube, which is arranged at least in sections axially displaceable within the casing tube, so that the casing tube and the inner guide tube form a telescopic extension that can be actuated by the motor.
Elektrische Lenkvorrichtungen dienen - unter anderem in Kraftfahrzeugen - dazu, einen Richtungswunsch eines Fahrers entgegenzunehmen und in entsprechende Bewegungen eines oder mehrerer Räder umzusetzen. Gegenüber rein mechanischen Lenkvorrichtungen unterscheidet man bei elektrischen Lenkvorrichtungen zwischen elektrisch unterstützten Lenkvorrichtungen sowie vollständig elektrischen Lenkvorrichtungen, sogenannten „Steer-by-Wire“-Lenkvorrichtungen. Insbesondere diese Steer-by-Wire-Lenkvorrichtungen haben den Vorteil, dass die Bedieneinheit unabhängig von mechanischen Verbindungskomponenten relativ frei innerhalb des Fahrzeuges positioniert werden kann, was neben einer Kostenersparnis bei der Unterscheidung von z.B. rechts- und linksgelenkten Fahrzeugen zudem zu einem verbesserten Unfallverhalten durch Fehlen einer Lenksäule führt. Weiterhin kann die Bedieneinheit in eine Verstauposition gebracht werden, welche z.B. auch bei vollständig automatischem Lenken genutzt wird.Electric steering devices are used - among other things in motor vehicles - to receive a driver's direction request and to convert it into corresponding movements of one or more wheels. Compared to purely mechanical steering devices, a distinction is made between electrical steering devices between electrically assisted steering devices and fully electric steering devices, so-called “steer-by-wire” steering devices. These steer-by-wire steering devices in particular have the advantage that the control unit can be positioned relatively freely within the vehicle independently of mechanical connection components, which, in addition to cost savings when distinguishing between, for example, right-hand and left-hand drive vehicles, also improves accident behavior due to the absence a steering column. Furthermore, the control unit can be brought into a stowage position, which is also used, for example, with fully automatic steering.
Unter einem Steer-By-Wire-Lenksystem im Sinne der vorliegenden Erfindung ist ein Lenkungssystem zu verstehen, welches im Wesentlichen aus einem sogenannten Hand Wheel Aktuator (HWA), beispielsweise der Aktuatorik um das befehlsgebende Fahrzeug-Lenkrad herum, und einem Road Wheel Aktuator (RWA), also der auf die mit den Fahrzeugrädern verbundene Lenkmechanik wirkenden Aktuatorik, besteht. Per Leitung („by wire“) wird dabei das Lenksignal vom HWA zum RWA übertragen.A steer-by-wire steering system in the context of the present invention is to be understood as meaning a steering system which essentially consists of a so-called hand wheel actuator (HWA), for example the actuator system around the commanding vehicle steering wheel, and a road wheel actuator ( RWA), i.e. the actuator system that acts on the steering mechanism connected to the vehicle wheels. The steering signal is transmitted from the HWA to the RWA via wire.
Derartige Systeme sind aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt. So offenbart die
Der
In Hinsicht auf die Weiterentwicklung in Richtung autonomes Fahren, möchte man dem Fahrer des Fahrzeugs die Möglichkeit eröffnen das Lenkrad im autonomen Fahrbetrieb nahezu vollständig in Richtung der Armaturentafel einzufahren, um einen verbesserten Komfortbereich ohne ein möglicherweise als störend empfundenes Lenkrad zu erzielen, was auch vollständig neue Gestaltungskonzepte der Fahrgastzelle erlaubt.With regard to the further development towards autonomous driving, the driver of the vehicle would like to be given the opportunity to retract the steering wheel almost completely towards the dashboard during autonomous driving in order to achieve an improved comfort level without a steering wheel that may be perceived as disturbing, which is also completely new Design concepts for the passenger cell are permitted.
Bei derartigen, neuen Gestaltungen der Fahrgastzelle in autonom fahrenden Kraftfahrzeugen ergeben sich häufig besondere Anforderungen an das einzufahrende Lenkrad, insbesondere hinsichtlich des erforderlichen Verfahrweges, welcher in der Regel wesentlich größer ist als der Verfahrweg für eine ausfahrbare Lenksäule bei einem nicht-autonom fahrenden Automobil.With such new designs of the passenger cell in autonomously driving motor vehicles, there are often special requirements for the steering wheel to be retracted, in particular with regard to the required travel distance, which is usually significantly greater than the travel distance for an extendable steering column in a non-autonomously driving automobile.
Größere Verfahrwege über längere Spindeln mit dem aus dem Stand der Technik bekannten Ansätzen umzusetzen, sind hinsichtlich Bauraum und Stabilität kritisch. Beispielsweise müsste bei den konventionellen Konzepten die Spindel länger als die Lenksäule ausgeführt werden müssen, was beim Einfahren zu einer Kollision mit dem Lenkrad führt. Außerdem wird die passive Fahrzeugsicherheit deutlich verschlechtert, da so ein Penetrator in Fahrer-Richtung vorhanden ist.Implementing larger travel distances over longer spindles with the approaches known from the prior art is important in terms of installation space and stability critical. For example, in conventional concepts the spindle would have to be longer than the steering column, which would lead to a collision with the steering wheel when retracting. In addition, passive vehicle safety is significantly worsened because there is a penetrator in the driver's direction.
Vor diesem Hintergrund Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine, gegenüber dem Stand der Technik, verbesserte längenverstellbare Bedieneinheit zur Beeinflussung einer Fahrrichtung eines Kraftfahrzeugs durch einen Benutzer, insbesondere zur Verwendung in einem Steer-By-Wire-System bereitzustellen.Against this background, the object of the present invention is to provide an improved length-adjustable operating unit compared to the prior art for influencing the direction of travel of a motor vehicle by a user, in particular for use in a steer-by-wire system.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine längenverstellbare Bedieneinheit zur Beeinflussung einer Fahrrichtung eines Kraftfahrzeugs durch einen Benutzer, insbesondere zur Verwendung in einem Steer-By-Wire-System, umfassend einen elektrischen Motor, welcher drehmomentübertragend mit einer Spindel verbunden ist und eine Spindelmutter so mit der Spindel wirkverbunden ist, dass eine Rotation der Spindel einen translatorischen Versatz der Spindelmutter gegenüber der Spindel bewirkt, wobei der Motor gegenüber einem ersten Mantelrohr lagefixiert ist, und die Spindelmutter mit einem inneren Führungsrohr verbunden ist, welches zumindest abschnittsweise axial innerhalb des Mantelrohrs versetzbar angeordnet ist, so dass das Mantelrohr und das innere Führungsrohr einen von dem Motor aktuierbaren Teleskopauszug bilden, wobei die Spindel sich in axialer Richtung ausgehend von einem der Aktuierungsrichtung zugewandten Bereich an einer ersten Stirnseite des Mantelrohrs in Richtung einer der Aktuierungsrichtung abgewandten zweiten Stirnseite des Mantelrohrs erstreckt.This object is achieved by a length-adjustable operating unit for influencing a driving direction of a motor vehicle by a user, in particular for use in a steer-by-wire system, comprising an electric motor which is connected to a spindle in a torque-transmitting manner and a spindle nut is thus connected to the spindle is operatively connected that a rotation of the spindle causes a translational offset of the spindle nut relative to the spindle, the motor being fixed in position relative to a first jacket tube, and the spindle nut is connected to an inner guide tube, which is arranged at least in sections axially displaceable within the jacket tube, so that the jacket tube and the inner guide tube form a telescopic extension that can be actuated by the motor, the spindle extending in the axial direction from a region facing the actuation direction on a first end face of the jacket tube in the direction of a second end face of the jacket tube facing away from the actuation direction.
Hierdurch wird der Vorteil erzielt, dass sich die Spindel im ausgefahrenen Zustand des Teleskopauszugs nicht in Richtung des Fahrers, sondern von diesem weg erstreckt, was insbesondere die Verletzungsgefahr für den Fahrer im Falle eines Unfalls deutlich reduziert.This has the advantage that when the telescopic extension is extended, the spindle does not extend in the direction of the driver, but away from him, which in particular significantly reduces the risk of injury to the driver in the event of an accident.
Mit der längenverstellbaren Bedieneinheit können insbesondere auch Verfahrlängen von größer als 200mm umgesetzt werden, wodurch die Bedieneinheit besonders bevorzugt für eine Verwendung innerhalb einer Fahrgastzelle eines autonom fahrenden Kraftfahrzeugs geeignet ist. Hierzu weist die Spindel bevorzugt eine Länge von größer als 200mm auf, bevorzugt zwischen 200-1.000mm, höchst bevorzugt zwischen 200-500mm.With the length-adjustable operating unit, travel lengths of greater than 200 mm can be implemented, which means that the operating unit is particularly suitable for use within a passenger compartment of an autonomous motor vehicle. For this purpose, the spindle preferably has a length of greater than 200mm, preferably between 200-1,000mm, most preferably between 200-500mm.
Der Motor kann als Axialflussmotor oder Radialflussmotor ausgeführt sein. Ferner ist es möglich einen als Radialflussmotor konfigurierten Motor als Innenläufer oder Außenläufer auszuführen.The motor can be designed as an axial flux motor or radial flux motor. Furthermore, it is possible to design a motor configured as a radial flux motor as an internal rotor or external rotor.
Der Motor ist über eine Rotorwelle mit einer Aktormechanik gekoppelt, die einen Spindeltrieb umfasst. Der Spindeltrieb wandelt mithilfe einer Spindel und einer Spindelmutter, welche miteinander getrieblich gekoppelt sind, eine Rotationsbewegung der Spindel in eine Linearbewegung der Spindelmutter um. Ein Spindeltrieb kann in seiner einfachsten Form aus der Spindel und der Spindelmutter gebildet sein, wobei das Gewinde der Gewindespindel direkt in einem korrespondierenden Innengewinde der Gewindespindelmutter kämmtThe motor is coupled via a rotor shaft to an actuator mechanism that includes a spindle drive. The spindle drive converts a rotational movement of the spindle into a linear movement of the spindle nut using a spindle and a spindle nut, which are geared together. In its simplest form, a spindle drive can be formed from the spindle and the spindle nut, with the thread of the threaded spindle meshing directly in a corresponding internal thread of the threaded spindle nut
Um diese Reibungsverluste zu minimieren, kann der Spindeltrieb auch als Rollengewindespindeltrieb ausgeführt sei, bei denen zwischen der Spindel und der Spindelmutter Rollen oder Kugeln angeordnet sind, so dass an den kämmenden Gewindeflanken eine Roll-bzw. Wälzbewegung realisiert wird, was zu signifikant besseren Wirkungsgraden der Spindeltriebmechanik führt.In order to minimize these friction losses, the spindle drive can also be designed as a roller threaded spindle drive, in which rollers or balls are arranged between the spindle and the spindle nut, so that a rolling or. Rolling movement is realized, which leads to significantly better efficiency of the spindle drive mechanics.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Mantelrohr, das äußere Führungsrohr und das innere Führungsrohr koaxial zu einer gemeinsamen Drehachse angeordnet sind, was zu einer besonders kompakten Bauweise beiträgt.According to an advantageous embodiment of the invention, it can be provided that the casing tube, the outer guide tube and the inner guide tube are arranged coaxially to a common axis of rotation, which contributes to a particularly compact design.
Es kann gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung auch vorgesehen sein, dass die Spindel eine Drehachse aufweist, die achsparallel zu der gemeinsamen Drehachse des Teleskopauszugs ausgerichtet ist, wodurch sich ebenfalls axial kompakt bauende Ausführungsformen der Bedieneinheit realisieren lassen.According to a further preferred development of the invention, it can also be provided that the spindle has an axis of rotation which is aligned axially parallel to the common axis of rotation of the telescopic extension, which also makes it possible to realize axially compact embodiments of the operating unit.
Die Erfindung kann auch in vorteilhafter Weise dahingehend ausgeführt sein, dass das Mantelrohr, das äußere Führungsrohr (soweit vorhanden) und das innere Führungsrohr eine mehreckige, insbesondere achteckige Querschnittskontur aufweisen, wodurch eine vorteilhafte Aufteilung der Verschiebelager ermöglicht ist, zum Beispiel drei vordere Verschiebelager auf ca. 12/4/8 Uhr und drei hintere Verschiebelager auf ca. 2/6/10 Uhr. Die Verschiebelager können bevorzugt als Gleitlager aus einem Kunststoff ausgebildet sein. Höchst bevorzugt sind das Mantelrohr, das äußere Führungsrohr (soweit vorhanden) und/oder das innere Führungsrohr aus einem Blech gefertigt.The invention can also be advantageously designed in such a way that the casing tube, the outer guide tube (if present) and the inner guide tube have a polygonal, in particular octagonal, cross-sectional contour, which enables an advantageous division of the displacement bearings, for example three front displacement bearings on approx . 12/4/8 o'clock and three rear sliding bearings at approx. 2/6/10 o'clock. The displacement bearings can preferably be designed as plain bearings made of plastic. Most preferably, the casing tube, the outer guide tube (if present) and/or the inner guide tube are made of sheet metal.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Spindel mit einem translatorisch durch die Spindel versetzbaren Schieber gekoppelt ist, der einerseits mit dem inneren Führungsrohr und anderseits mit der Spindelmutter verbunden ist, wodurch die Spindel und der Motor der Bedieneinheit besser an gegebene Bauraumsituationen anpassbar sind.According to an advantageous embodiment of the invention, it can be provided that the spindle is coupled to a slide which can be translated in translation through the spindle and which is connected on the one hand to the inner guide tube and on the other hand to the spindle nut, whereby the spindle and the motor of the operating unit are better suited to given installation space situations are customizable.
Es kann gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung auch vorgesehen sein, dass der Motor in axialer Richtung in dem in Aktuierungsrichtung zugewandten Bereich an der ersten Stirnseite des Mantelrohrs positioniert ist.According to a further preferred development of the invention, it can also be provided that the motor is positioned in the axial direction in the area facing in the actuation direction on the first end face of the casing tube.
Es kann hierdurch erreicht werden, dass der Motor des Spindeltriebes durch die Anordnung „vorne“ (in axialer Richtung in dem in Aktuierungsrichtung zugewandten Bereich an der ersten Stirnseite des Mantelrohrs) nicht in Konflikt mit einem evtl. vorhandenen Force-Feedback-Aktuator kommt und stattdessen nur eine vergleichsweise dünne Spindel am Force-Feedback-Aktuator vorbei positioniert werden kann. Ferner ist die Spindelführung bei der Anordnung des Motors „vorne“ stabiler, insbesondere in Verbindung mit dem Schieber an der Spindelmutter, denn im ausgefahrenen Zustand ist die Spindelmutter nahe am Motor, welcher fest am Gehäuse montiert sein kann. Würde stattdessen der Motor hinten angeordnet, wäre die Spindelmutter im ausgefahrenen Zustand „vorne“ am Spindelende, welches schwimmend gelagert ist.This can ensure that the motor of the spindle drive does not come into conflict with any force feedback actuator that may be present due to the arrangement “at the front” (in the axial direction in the area on the first end face of the casing tube facing the actuation direction) and instead only a comparatively thin spindle can be positioned past the force feedback actuator. Furthermore, the spindle guide is more stable when the motor is arranged “at the front”, especially in conjunction with the slide on the spindle nut, because in the extended state the spindle nut is close to the motor, which can be firmly mounted on the housing. If the motor were instead arranged at the rear, the spindle nut would be “at the front” of the spindle end when extended, which is floating.
Des Weiteren kann es gemäß einer ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass der Motor ein erstes Lager für ein erstes distales Ende der Spindel bildet. Dabei kann die Lagerung durch den Motor direkt oder indirekt bereitgestellt sein, beispielsweise durch ein mit dem Motor gekoppeltes Getriebe, wobei die Lagerung der Spindel dann auch in dem Getriebe erfolgen kann.Furthermore, according to a likewise advantageous embodiment of the invention, it can be provided that the motor forms a first bearing for a first distal end of the spindle. The bearing can be provided by the motor directly or indirectly, for example by a gearbox coupled to the motor, whereby the spindle can then also be mounted in the gearbox.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass die Spindel mit einem zweiten distalen Ende in einem zweiten Lager aufgenommen ist, welches gegenüber dem Mantelrohr lagefixiert ist. Hierdurch lässt sich insbesondere der Wirkung erzielen, dass bei einer vergleichsweisen langen Spindel, beispielsweise von mehr als 200mm, eine ausreichend stabile Lagerung der Spindel realisiert werden kann, da beispielsweise eine einseitige Lagerung innerhalb bzw. durch den Motor häufig nicht ausreicht.According to a further particularly preferred embodiment of the invention, it can be provided that the spindle is received with a second distal end in a second bearing, which is fixed in position relative to the casing tube. In this way, the effect can be achieved in particular that with a comparatively long spindle, for example more than 200mm, a sufficiently stable storage of the spindle can be achieved, since, for example, one-sided storage within or through the motor is often not sufficient.
Des Weiteren kann die Erfindung auch dahingehend weiterentwickelt sein, dass der Motor eine Drehachse und die Spindel eine Drehachse aufweist, wobei die Drehachse der Spindel und die Drehachse des Motors im Wesentlichen orthogonal zueinander verlaufen, was ebenfalls eine axial besonders kompakte Bauweise begünstig.Furthermore, the invention can also be further developed in such a way that the motor has an axis of rotation and the spindle has an axis of rotation, the axis of rotation of the spindle and the axis of rotation of the motor being essentially orthogonal to one another, which also promotes a particularly compact axial design.
In einer ebenfalls bevorzugten Ausgestaltungsvariante der Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass die Bedieneinheit einen Force-Feedback-Aktuator aufweist, welcher an der der Aktuierungsrichtung abgewandten zweiten Stirnseite des Mantelrohrs angeordnet ist. Ein Force-Feedback-Aktuator kann insbesondere als ein Elektromotor ausgeführt sein, welcher ein Drehmoment zum Beeinflussen eines Lenkmomentes zur Rückmeldung an einen Fahrer zur Verfügung stellt.In a likewise preferred embodiment variant of the invention, it can also be provided that the operating unit has a force feedback actuator, which is arranged on the second end face of the casing tube facing away from the actuation direction. A force feedback actuator can in particular be designed as an electric motor, which provides a torque for influencing a steering torque for feedback to a driver.
Auch kann es vorteilhaft sein, die Erfindung dahingehend weiterzuentwickeln, dass der Force-Feedback-Aktuator eine axiale Erstreckung aufweist und das zweite Lager in axialer Richtung innerhalb der axialen Erstreckung des Force-Feedback-Aktuators angeordnet ist, wodurch sich eine axial kompakt bauende Ausführung der Bedieneinheit weiter optimieren lässt.It can also be advantageous to further develop the invention in such a way that the force feedback actuator has an axial extent and the second bearing is arranged in the axial direction within the axial extent of the force feedback actuator, which results in an axially compact design Control unit can be further optimized.
Gemäß einer weiteren zu bevorzugenden Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes kann vorgesehen sein, dass die Spindelmutter mit einem Verbindungselement gekoppelt ist, dass die Spindelmutter mit dem Schieber verbindet, wobei das Verbindungselement im vollständig eingezogenen Betriebszustand des Teleskopauszugs in axialer Richtung innerhalb der axialen Erstreckung des Force-Feedback-Aktuators angeordnet ist, was ebenfalls zu einer axial besonders kompakt bauenden Ausführung der Bedieneinheit beiträgt. Ferner ermöglicht das konstruktiv variabel ausführbare Verbindungsstück, dass die Anbindung zwischen der Spindelmutter und dem Schieber beispielsweise um den Force-Feedback-Aktuator oder andere angrenzende Bauteile der Bedieneinheit, herumgeführt werden kann.According to a further preferred embodiment of the subject matter of the invention, it can be provided that the spindle nut is coupled to a connecting element that connects the spindle nut to the slide, the connecting element being in the fully retracted operating state of the telescopic extension in the axial direction within the axial extent of the force feedback Actuator is arranged, which also contributes to an axially particularly compact design of the control unit. Furthermore, the structurally variable connecting piece enables the connection between the spindle nut and the slide to be guided around, for example, the force feedback actuator or other adjacent components of the operating unit.
Schließlich kann die Erfindung auch in vorteilhafter Weise dahingehend ausgeführt sein, dass das innere Führungsrohr zumindest abschnittsweise axial innerhalb eines äußern Führungsrohrs translatorisch zu diesem versetzbar angeordnet ist, und innerhalb des Mantelrohrs das äußere Führungsrohr zumindest abschnittsweise axial versetzbar angeordnet ist, so dass das Mantelrohr, das äußere Führungsrohr und das innere Führungsrohr den von dem Motor aktuierbaren Teleskopauszug bilden, wodurch der Auszug bzw. die Verstelllänge des Teleskopauszugs vergrößert werden kann.Finally, the invention can also be advantageously designed in such a way that the inner guide tube is arranged at least in sections axially displaceable axially within an outer guide tube in a translational manner relative to the latter, and within the casing tube the outer guide tube is arranged in an axially displaceable manner at least in sections, so that the casing tube, the The outer guide tube and the inner guide tube form the telescopic extension that can be actuated by the motor, whereby the extension or the adjustment length of the telescopic extension can be increased.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens näher erläutert werden. The invention will be explained in more detail below using figures without restricting the general idea of the invention.
Es zeigt:
-
1 eine erste Ausführungsform der Bedieneinheit in einer schematischen Darstellung in einem vollständig eingefahrenen und einem vollständig ausgefahrenen Betriebszustand des Teleskopauszugs, -
2 eine freigestellte Spindel mit Motor und Schieber in einer Aufsicht, -
3 eine zweite Ausführungsform der Bedieneinheit in einer perspektivischen Darstellung in einem vollständig eingefahrenen und einem vollständig ausgefahrenen Betriebszustand des Teleskopauszugs, -
4 ein Steer-by-Wire-Lenksystem mit einer längenverstellbaren Bedieneinheit in einer schematischen Blockschaltansicht.
-
1 a first embodiment of the operating unit in a schematic representation in a fully retracted and a fully extended operating state of the telescopic extension, -
2 an isolated spindle with motor and slider in a top view, -
3 a second embodiment of the operating unit in a perspective view in a completely retracted and a fully extended operating state of the telescopic extension, -
4 a steer-by-wire steering system with a length-adjustable control unit in a schematic block diagram.
Die
Die Bedieneinheit 1 der
Der Motor 4 ist gegenüber einem ersten Mantelrohr 8 lagefixiert. Dies kann beispielsweise durch ein Anbindungsmittel oder ein Gehäuse realisiert sein, in dem der Motor 4 und das Mantelrohr 8 aufgenommen sind. Auch ist eine direkte Anbindung von Motor 4 und Mantelrohr 8 möglich, beispielsweise durch eine Verschraubung oder eine Verschweißung. Die Spindelmutter 7 ist mit einem inneren Führungsrohr 10 verbunden, welches zumindest abschnittsweise axial innerhalb des Mantelrohrs 8 versetzbar angeordnet ist, so dass das Mantelrohr 8 und das innere Führungsrohr 10 einen von dem Motor 4 aktuierbaren Teleskopauszug 11 bilden. Die obere Abbildung der
Die Spindel 6 erstreckt sich dabei in axialer Richtung ausgehend von einem der Aktuierungsrichtung zugewandten Bereich 12 an einer ersten Stirnseite 13 des Mantelrohrs 8 in Richtung der der Aktuierungsrichtung abgewandten zweiten Stirnseite 14 des Mantelrohrs 8. Die Spindel 6 erstreckt sich also nicht in Richtung der Fahrgastzelle, die in der
Die Spindel 6 ist mit einem translatorisch durch die Spindel 6 versetzbaren zylinderstabförmigen Schieber 16 gekoppelt ist, der einerseits mit dem inneren Führungsrohr 10 und anderseits mit der Spindelmutter 7 verbunden ist. Die Koppelstelle ist dabei an der in Auszugsrichtung orientierten Stirnseite des inneren Führungsrohrs 10 positioniert, was sich gut in der
Der
Der Motor 4 besitzt eine Drehachse 20 und die Spindel 6 eine Drehachse 21, wobei die Drehachse 21 der Spindel 6 und die Drehachse 20 des Motors 4 im Wesentlichen orthogonal zueinander verlaufen, was sich auch gut aus der
Die
Was der
Die Spindelmutter 7 ist auch hierbei mit einem Verbindungselement 24 gekoppelt, dass die Spindelmutter 7 mit dem Schieber 16 verbindet, wobei das Verbindungselement 24 im vollständig eingezogenen Betriebszustand des Teleskopauszugs 11 in axialer Richtung innerhalb der axialen Erstreckung 23 des Force-Feedback-Aktuators 22 angeordnet ist, wie es in der oberen Abbildung der
Die Erfindung ist nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Die vorstehende Beschreibung ist daher nicht als beschränkend, sondern als erläuternd anzusehen. Die nachfolgenden Patentansprüche sind so zu verstehen, dass ein genanntes Merkmal in zumindest einer Ausführungsform der Erfindung vorhanden ist. Dies schließt die Anwesenheit weiterer Merkmale nicht aus. Sofern die Patentansprüche und die vorstehende Beschreibung ‚erste‘ und ‚zweite‘ Merkmal definieren, so dient diese Bezeichnung der Unterscheidung zweier gleichartiger Merkmale, ohne eine Rangfolge festzulegen.The invention is not limited to the embodiments shown in the figures. The foregoing description is therefore not to be viewed as limiting but rather as illustrative. The following patent claims are to be understood as meaning that a stated feature is present in at least one embodiment of the invention. This does not exclude the presence of other features. If the patent claims and the above description define 'first' and 'second' features, this designation serves to distinguish two similar features without establishing a ranking.
BezugszeichenlisteReference symbol list
- 11
- BedieneinheitControl unit
- 22
- Kraftfahrzeugmotor vehicle
- 33
- Steer-By-Wire-SystemSteer-By-Wire system
- 44
- Motor engine
- 66
- Spindelspindle
- 77
- Spindelmutterspindle nut
- 88th
- Mantelrohrcasing pipe
- 99
- FührungsrohrGuide tube
- 1010
- FührungsrohrGuide tube
- 1111
- TeleskopauszugTelescopic extension
- 1212
- BereichArea
- 1313
- Stirnseitefront side
- 1414
- Stirnseitefront side
- 1515
- Lagercamp
- 1616
- SchieberSlider
- 1717
- EndeEnd
- 1818
- EndeEnd
- 1919
- Lagercamp
- 2020
- DrehachseAxis of rotation
- 2121
- DrehachseAxis of rotation
- 2222
- Force-Feedback-AktuatorForce feedback actuator
- 2323
- Erstreckungextension
- 2424
- Verbindungselement connecting element
- 2828
- Lenkrad steering wheel
- 3232
- LenkaktuatorSteering actuator
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102015224602 A1 [0004]DE 102015224602 A1 [0004]
- DE 102018212696 B3 [0005]DE 102018212696 B3 [0005]
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102022110041.3A DE102022110041A1 (en) | 2022-04-26 | 2022-04-26 | Length-adjustable control unit for influencing the direction of travel of a motor vehicle by a user |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102022110041.3A DE102022110041A1 (en) | 2022-04-26 | 2022-04-26 | Length-adjustable control unit for influencing the direction of travel of a motor vehicle by a user |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102022110041A1 true DE102022110041A1 (en) | 2023-10-26 |
Family
ID=88238619
Family Applications (1)
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DE102022110041.3A Ceased DE102022110041A1 (en) | 2022-04-26 | 2022-04-26 | Length-adjustable control unit for influencing the direction of travel of a motor vehicle by a user |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
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Citations (4)
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---|---|---|---|---|
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DE102018212696B3 (en) | 2018-07-30 | 2019-11-07 | Thyssenkrupp Ag | Adjustment drive for a steering column and steering column for a motor vehicle |
DE102020109952A1 (en) | 2020-04-09 | 2021-10-14 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Steering control unit with compact, stowable actuator |
-
2022
- 2022-04-26 DE DE102022110041.3A patent/DE102022110041A1/en not_active Ceased
Patent Citations (4)
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Legal Events
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---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
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