DE102022204290A1 - Rotation angle limiting arrangement and steering system for a motor vehicle - Google Patents

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Joachim Thies
Heiko Schumann
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Drehwinkelbegrenzungsanordnung (10), insbesondere für ein Lenksystem eines Kraftfahrzeugs, mit einer drehbaren Welle (14) und einem an der Welle (14) befestigten Zugmittel (12), wobei die Welle (14) ausgehend von einer Mittelstellung in beide Richtungen drehbar ist. Die Drehwinkelbegrenzungsanordnung (10) ist derart gestaltet, dass sich das Zugmittel (12) bei einer von der Mittelstellung ausgehenden Drehung der Welle (14) um die Welle (14) aufwickelt, wobei das Aufwickeln des Zugmittels (12) auf die Welle (14) in jede der beiden möglichen Drehrichtungen der Welle (14) möglich ist. Die Drehwinkelbegrenzungsanordnung (10) ist derart gestaltet, dass lediglich ein aufwickelbarer Bereich des Zugmittels (12) mit einer bestimmten Länge um die Welle (14) aufwickelbar ist, wobei die Drehwinkelbegrenzungsanordnung (10) derart gestaltet ist, dass der Drehwinkel, um den die Welle (14) ausgehend von der Mittelstellung drehbar ist, durch die Länge des aufwickelbaren Bereichs des Zugmittels (12) begrenzt ist.Die Drehwinkelbegrenzungsanordnung (10) weist eine Zugmittelstraffungseinrichtung (20) auf, die dazu ausgebildet ist, eine das Zugmittel (12) straffende Kraft auf das Zugmittel (12) auszuüben.The invention relates to a rotation angle limiting arrangement (10), in particular for a steering system of a motor vehicle, with a rotatable shaft (14) and a traction device (12) attached to the shaft (14), the shaft (14) moving in both directions starting from a central position is rotatable. The rotation angle limiting arrangement (10) is designed in such a way that the traction means (12) is wound around the shaft (14) when the shaft (14) rotates from the central position, with the winding of the traction means (12) onto the shaft (14). in each of the two possible directions of rotation of the shaft (14) is possible. The rotation angle limiting arrangement (10) is designed in such a way that only a windable area of the traction means (12) with a certain length can be wound around the shaft (14), the rotation angle limiting arrangement (10) being designed in such a way that the rotation angle by which the shaft (14) can be rotated starting from the middle position, is limited by the length of the windable region of the traction means (12). The rotation angle limiting arrangement (10) has a traction means tightening device (20), which is designed to provide a force that tightens the traction means (12). to exert on the traction device (12).

Description

Die Erfindung betrifft eine Drehwinkelbegrenzungsanordnung, insbesondere für ein Lenksystem eines Kraftfahrzeugs, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Lenksystem für ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Drehwinkelbegrenzungsanordnung.The invention relates to a rotation angle limiting arrangement, in particular for a steering system of a motor vehicle, according to the preamble of claim 1 and a steering system for a motor vehicle with such a rotation angle limiting arrangement.

Drehwinkelbegrenzungsanordnungen der in Rede stehenden Art sind insbesondere aus Lenksystemen für Kraftfahrzeuge bekannt. Dort dienen sie dazu, den möglichen Drehwinkel, um den eine drehbare Welle drehbar ist, zu begrenzen. Solche Drehwinkelbegrenzungsanordnungen sind aus dem Stand der Technik grundsätzlich bereits bekannt. So offenbart beispielsweise die DE 100 17 049 C2 eine Drehwinkelbegrenzungsanordnung, die auf Anschlägen beruht. Um Drehwinkel von mehr als einer Umdrehung zu realisieren, sind bei derartigen Konstruktionen jedoch vergleichsweise aufwändige mechanische Lösungen, die beispielsweise auf einer Mehrzahl hintereinander angeordneter und ineinandergreifender Scheiben oder spiralförmiger Führungsnuten, in die von Anschlägen formschlüssig eingegriffen wird, beruhen.Rotation angle limiting arrangements of the type in question are known in particular from steering systems for motor vehicles. There they serve to limit the possible angle of rotation through which a rotatable shaft can be rotated. Such rotation angle limiting arrangements are basically already known from the prior art. For example, this reveals DE 100 17 049 C2 a rotation angle limiting arrangement that is based on stops. However, in order to achieve angles of rotation of more than one revolution, comparatively complex mechanical solutions are required in such constructions, which are based, for example, on a plurality of successively arranged and interlocking disks or spiral-shaped guide grooves, which are positively engaged by stops.

Die DE 10 2013 014 137 B3 offenbart eine Drehwinkelbegrenzungsanordnung mit zwei an einer drehbaren Welle eines Lenksystems befestigten Zugmitteln. Die hier dortige Drehwinkelbegrenzungsanordnung ist derart gestaltet, dass sich abhängig von der Drehrichtung der Welle das eine oder das andere Zugmittel auf die Welle aufwickelt, während sich das andere Zugmittel von der Welle abwickelt. Durch die Länge des auf die Lenkwelle aufwickelbaren Bereichs des jeweiligen Zugmittels, kann so der Drehwinkel, um den die Welle in die jeweilige Richtung gedreht werden kann, begrenzt werden. Auch diese Konstruktion ist vergleichsweise aufwändig, da zwei Zugmittel benötigt werden, um die Bewegung der Welle in jeweils eine Richtung zu begrenzen.The DE 10 2013 014 137 B3 discloses a rotation angle limiting arrangement with two traction means attached to a rotatable shaft of a steering system. The rotation angle limiting arrangement here is designed in such a way that, depending on the direction of rotation of the shaft, one or the other traction means winds up on the shaft, while the other traction means unwinds from the shaft. The angle of rotation through which the shaft can be rotated in the respective direction can be limited by the length of the area of the respective traction device that can be wound onto the steering shaft. This construction is also comparatively complex, as two traction devices are required to limit the movement of the shaft in one direction.

Die WO 2021/005022 A1 offenbart eine Drehwinkelbegrenzungsanordnung, bei der die Welle ausgehend von einer Mittelstellung in beide Richtungen drehbar ist. Dabei ist die Drehwinkelbegrenzungsanordnung derart gestaltet, dass sich das Zugmittel bei einer von der Mittelstellung ausgehenden Drehung der Welle um die Welle aufwickelt. Das Aufwickeln des Zugmittels auf der Welle ist dabei in jede der beiden möglichen Drehrichtungen der Welle möglich. Dadurch kommt die dortige Anordnung mit einem einzigen Zugmittel aus. Die dort gezeigte Drehwinkelbegrenzungsanordnung ist derart gestaltet, dass der Drehwinkel um den die Welle ausgehend von der Mittelstellung drehbar ist, durch die Länge des aufwickelbaren Bereichs des Zugmittels begrenzt ist. Mit anderen Worten wird die Welle um den maximalen möglichen Drehwinkel aus der Mittelstellung herausgedreht, wickelt sich das Zugmittel um die Welle bis es an dieser straff anliegt. Durch das fest in einem die Anordnung aus Zugmittel und Welle umgebenden Gehäuse befestigte Ende des Zugmittels spannt sich so dass Zugmittel und begrenzt die Drehung der Welle. Bei der dort gezeigten Anordnung ist das Zugmittel ein Band mit elastischen Eigenschaften, welches sich in einem Gehäuse, das einen Aufnahmeraum für das Band aufweist, von innen anlegen oder, wenn es auf die Welle aufgewickelt wird, um diese zusammenziehen kann. Dafür benötigt das flexible Band eine gewisse Steifigkeit und muss sich in einem geeigneten Gehäuse entsprechend frei bewegen können. Im Grunde ist auch eine derartige Konstruktion aufwändig und zudem anfällig. Das durch die Welle geführte Band muss eine genau eingestellte Eigenelastizität und Steifigkeit aufweisen und über die Lebensdauer der Lenkeinrichtung beibehalten, damit sich das Band ordnungsgemäß in dem ihm zur Verfügung stehenden Bewegungsraum bewegt und an Wände des Gehäuses und/oder Welle anlegt, um die entsprechende Begrenzungsfunktion ordnungsgemäß zu erfüllen. Zudem erfordert das scheibenförmige Gehäuse einer derartigen Drehwinkelbegrenzungsanordnung einen vergleichsweise großen Bauraum in von der Welle ausgehend radialer Richtung.The WO 2021/005022 A1 discloses a rotation angle limiting arrangement in which the shaft can be rotated in both directions starting from a central position. The rotation angle limiting arrangement is designed in such a way that the traction means winds up around the shaft when the shaft rotates from the central position. The traction device can be wound on the shaft in either of the two possible directions of rotation of the shaft. As a result, the arrangement there uses a single traction device. The rotation angle limiting arrangement shown there is designed in such a way that the angle of rotation by which the shaft can be rotated starting from the central position is limited by the length of the windable area of the traction means. In other words, if the shaft is rotated out of the middle position by the maximum possible angle of rotation, the traction device wraps around the shaft until it rests tightly against it. The end of the traction mechanism, which is firmly fastened in a housing surrounding the arrangement of traction mechanism and shaft, tensions the traction mechanism and limits the rotation of the shaft. In the arrangement shown there, the traction means is a band with elastic properties, which can be placed from the inside in a housing that has a receiving space for the band or, when it is wound onto the shaft, can contract around it. For this, the flexible band needs a certain degree of rigidity and must be able to move freely in a suitable housing. Basically, such a construction is complex and also vulnerable. The band guided through the shaft must have a precisely adjusted inherent elasticity and rigidity and maintain it over the life of the steering device so that the band moves properly in the movement space available to it and rests against walls of the housing and/or shaft in order to achieve the appropriate limiting function to be fulfilled properly. In addition, the disk-shaped housing of such a rotation angle limiting arrangement requires a comparatively large installation space in the radial direction starting from the shaft.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Drehwinkelbegrenzungsanordnung, insbesondere für ein Lenksystem eines Kraftfahrzeugs, und ein Lenksystem für ein Kraftfahrzeug mit einer Drehwinkelbegrenzungsanordnung aufzuzeigen, bei denen die vorstehend beschriebenen Nachteile nicht oder zumindest in vermindertem Umfang auftreten.The object of the present invention is therefore to provide a rotation angle limiting arrangement, in particular for a steering system of a motor vehicle, and a steering system for a motor vehicle with a rotation angle limiting arrangement, in which the disadvantages described above do not occur or at least occur to a reduced extent.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Drehwinkelbegrenzungsanordnung und ein Lenksystem für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Die Merkmale der abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Ausführungsformen.The task is solved by a rotation angle limiting arrangement and a steering system for a motor vehicle with the features of the independent claims. The features of the dependent claims relate to advantageous embodiments.

Die Drehwinkelbegrenzungsanordnung kann insbesondere in einem Lenksystem für ein Kraftfahrzeug eingesetzt werden. Die Drehwinkelbegrenzungsanordnung weist eine drehbare Welle und ein an der Welle befestigtes Zugmittel auf. Bei dem Zugmittel kann es sich beispielsweise um ein Seil, beispielsweise ein Seil aus einer Kunstfaser, wie beispielsweise einer Aramidfaser („Kevlar“) oder ein Drahtseil handeln. Das Seil kann an der Welle befestigt sein, indem das mit der Welle zu befestigende Ende des Zugmittels durch eine Öffnung in der Welle hindurchgeführt ist und ein mit dem Zugmittel verbundenes Sicherungselement, wie beispielsweise einen Stopfen, aufweist, das derart bemessen und/oder gestaltet ist, dass es die Öffnung in der Welle nicht passieren kann und dadurch das Zugmittel an der Welle befestigt. Bei der Öffnung in der Welle kann es sich beispielsweise um eine Durchgangsbohrung durch die Welle handeln.The rotation angle limiting arrangement can be used in particular in a steering system for a motor vehicle. The rotation angle limiting arrangement has a rotatable shaft and a traction means attached to the shaft. The traction means can be, for example, a rope, for example a rope made of a synthetic fiber, such as an aramid fiber (“Kevlar”) or a wire rope. The rope can be attached to the shaft in that the end of the traction means to be attached to the shaft is passed through an opening in the shaft and has a securing element connected to the traction means, such as a plug, which is dimensioned and/or designed in such a way that it cannot pass through the opening in the shaft and thus the train attached to the shaft. The opening in the shaft can be, for example, a through hole through the shaft.

Die Welle ist ausgehend von einer Mittelstellung in beide Richtungen drehbar. Dabei ist die Drehwinkelbegrenzungsanordnung derart gestaltet, dass sich das Zugmittel bei einer von der Mittelstellung ausgehenden Drehung der Welle um die Welle aufwickelt. Dabei ist das Aufwickeln des Zugmittels auf die Welle in jede der beiden möglichen Drehrichtungen der Welle möglich. Auf diese Weise wird es ermöglicht, dass die Begrenzung des Drehwinkels ausgehend von der Mittelstellung in beide Richtungen mit dem selben Zugmittel erfolgt. Dieses wickelt sich je nachdem, in welche Richtung die Welle ausgehend von der Mittelstellung gedreht wird, entweder in einer ersten Richtung um die Welle oder in einer der ersten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung um die Welle.The shaft can be rotated in both directions from a central position. The rotation angle limiting arrangement is designed in such a way that the traction means winds up around the shaft when the shaft rotates from the central position. It is possible to wind the traction device onto the shaft in either of the two possible directions of rotation of the shaft. This makes it possible for the rotation angle to be limited in both directions, starting from the middle position, using the same traction device. Depending on the direction in which the shaft is rotated from the middle position, this wraps around the shaft either in a first direction or in a second direction opposite the first direction.

Die Drehwinkelbegrenzungsanordnung ist derart gestaltet, dass lediglich ein aufwickelbarer Bereich des Zugmittels mit einer bestimmten Länge um die Welle aufwickelbar ist. Die Länge des um die Welle aufwickelbaren Bereichs des Zugmittels bestimmt so den Drehwinkel, um den die Welle gedreht werden kann. Dabei ist die Länge des aufwickelbaren Bereichs insbesondere im Falle beider Drehrichtungen dieselbe, so dass mit der Festlegung der Länge des aufwickelbaren Bereichs des Zugmittels ein, zumindest im wesentlichen, identischer maximaler Drehwinkel der Welle in beide Richtungen ausgehend von der Mittelstellung festgelegt werden kann. Dabei ist die Drehwinkelbegrenzungsanordnung derart gestaltet, dass der Drehwinkel, um den die Welle ausgehend von der Mittelstellung drehbar ist, durch die Länge des aufwickelbaren Bereichs des Zugmittels begrenzt ist.The rotation angle limiting arrangement is designed in such a way that only a windable area of the traction means with a certain length can be wound around the shaft. The length of the area of the traction device that can be wound around the shaft determines the angle of rotation through which the shaft can be rotated. The length of the windable area is the same, particularly in the case of both directions of rotation, so that by determining the length of the windable area of the traction means, an, at least essentially, identical maximum angle of rotation of the shaft can be set in both directions starting from the middle position. The rotation angle limiting arrangement is designed in such a way that the angle of rotation through which the shaft can be rotated starting from the central position is limited by the length of the windable region of the traction means.

Die Aufgabe wird insbesondere dadurch gelöst, dass die Drehwinkelbegrenzungsanordnung eine Zugmittelstraffungseinrichtung aufweist, die dazu ausgebildet ist, eine das Zugmittel straffende Kraft auf das Zugmittel auszuüben. Durch eine derartige Zugmittelstraffungseinrichtung werden Fehlfunktionsrisiken, die von einem erschlafften Zugmittel ausgehen, ausgeschlossen. Dies betrifft insbesondere das Risiko, dass sich das Zugmittel nicht ordnungsgemäß um die Welle wickelt. Auch kann ein Zugmittel verwendet werden, welches eine hohe Flexibilität aufweist. Derartige Zugmittel können gut umgelenkt werden, was es möglich macht, bei der räumlichen Ausgestaltung der Drehwinkelbegrenzungsanordnung der jeweiligen Einbausituation Rechnung zu tragen.The object is achieved in particular in that the rotation angle limiting arrangement has a traction means tightening device which is designed to exert a force on the traction means which tightens the traction means. Such a traction device tightening device eliminates the risk of malfunction caused by a slack traction device. This particularly concerns the risk that the traction device does not wrap properly around the shaft. A traction device can also be used that has a high level of flexibility. Such traction means can be easily redirected, which makes it possible to take the respective installation situation into account when designing the spatial design of the rotation angle limiting arrangement.

Die Drehwinkelbegrenzungsanordnung kann zur Begrenzung der Länge des aufwickelbaren Bereichs des Zugmittels einen durch eine Engstelle gebildeten Anschlag aufweisen. Dabei ist das Zugmittel durch die Engstelle geführt. Die Engstelle bildet dabei einen Anschlag für ein mit dem Zugmittel verbundenes Anschlagelement. Das Anschlagelement ist derart gestaltet und/oder bemessen, dass es die Engstelle nicht passieren kann. Durch ein derartiges Zusammenwirken zwischen einem durch eine Engstelle gebildeten Anschlag und einem Anschlagelement kann in einfacher Weise die Länge des aufwickelbaren Bereichs des Zugmittels begrenzt werden. Ausgehend von der Mittelstellung kann die Welle in jede der beiden möglichen Drehrichtungen soweit gedreht werden, bis das Anschlagelement an dem durch die Engstelle gebildeten Anschlag anschlägt.The rotation angle limiting arrangement can have a stop formed by a narrow point to limit the length of the windable area of the traction means. The traction device is guided through the bottleneck. The bottleneck forms a stop for a stop element connected to the traction means. The stop element is designed and/or dimensioned in such a way that it cannot pass through the bottleneck. Through such interaction between a stop formed by a narrow point and a stop element, the length of the windable area of the traction means can be limited in a simple manner. Starting from the middle position, the shaft can be rotated in each of the two possible directions of rotation until the stop element hits the stop formed by the narrow point.

Dabei kann insbesondere die Zugmittelstraffungseinrichtung den durch die Engstelle gebildeten Anschlag aufweisen. Eine derartige Integration des Anschlags in die Zugmittelstraffungseinrichtung ermöglicht eine einfache Bauweise der Drehwinkelbegrenzungsanordnung und insbesondere der Zugmittelstraffungseinrichtung, da Engstelle und/oder Anschlagelement auf diese Weise genutzt werden können, um Funktionen im Rahmen der Straffung des Zugmittels zu erfüllen.In particular, the traction means tightening device can have the stop formed by the bottleneck. Such integration of the stop into the traction means tightening device enables a simple design of the rotation angle limiting arrangement and in particular the traction means tightening device, since the bottleneck and/or stop element can be used in this way to fulfill functions within the scope of tightening the traction means.

Die Drehwinkelbegrenzungsanordnung kann insbesondere ein Dämpfungselement aufweisen. Ein derartiges Dämpfungselement dient zum Dämpfen des Anschlagens des Anschlagelements an den Anschlag. Durch ein derartiges Dämpfungselement wird ein abruptes Stoppen der Drehbewegung der Welle verhindert. Dies verbessert zum einen das haptische Gefühl beim Erreichen des Maximaleinschlags einer Lenkbewegung, zum anderen ist ein weniger abruptes Stoppen der Drehbewegung der Welle im Hinblick auf die Materialbelastungen, sowohl der Drehwinkelbegrenzungsanordnung als auch der Welle und aller mit ihr mechanisch verbundener Komponenten von Vorteil.The rotation angle limiting arrangement can in particular have a damping element. Such a damping element serves to dampen the impact of the stop element on the stop. Such a damping element prevents the rotational movement of the shaft from abruptly stopping. On the one hand, this improves the haptic feeling when reaching the maximum angle of a steering movement, and on the other hand, a less abrupt stopping of the rotational movement of the shaft is advantageous with regard to the material loads, both on the rotation angle limiting arrangement and on the shaft and all components mechanically connected to it.

Die Zugmittelstraffungseinrichtung kann zur Erzeugung der das Zugmittel straffenden Kraft ein Federelement aufweisen. Ein Federelement zeichnet sich dadurch aus, dass es, wenn es elastisch verformt wird, eine Rückstellkraft erzeugt, die daraufhin gerichtet ist, dass das Federelement seine Gestalt, die es vor der Verformung aufgewiesen hat, wieder einnimmt. Dementsprechend ist die Drehmomentbegrenzungsanordnung insbesondere derart gestaltet, dass mit dem Aufwickeln des Zugmittels auf die Welle eine zunehmende Verformung des Federelements erfolgt. Dies führt dazu, dass das Federelement eine zunehmende elastische Rückstellkraft erzeugt, die als Kraft zur Straffung des Zugmittels genutzt werden kann. Ein Federelement zur Straffung des Zugmittels weist entsprechend die Vorteile auf, dass es die Kraft unabhängig von seiner Orientierung, insbesondere relativ zum Schwerefeld, erzeugen kann und eine kostengünstige und mechanisch einfach zu realisierende und zuverlässige Lösung darstellt. Da zur Straffung eines Zugmittels insbesondere dann, wenn das Zugmittel eine hohe Flexibilität aufweist, lediglich sehr geringe Kräfte notwendig sind, kann das Federelement derart bemessen werden, dass die zur Straffung des Zugmittels auf dieses aufgebrachte Kraft vergleichsweise gering ist. Bei der Verwendung einer Drehwinkelbegrenzungsanordnung als Bestandteil eines Lenksystems ist dies besonders vorteilhaft, da eine derartig geringe Kraft keinen signifikanten Einfluss auf die Haptik der Lenkung hat.The traction means tightening device can have a spring element to generate the force tightening the traction means. A spring element is characterized in that, when it is elastically deformed, it generates a restoring force which is directed towards the spring element resuming the shape it had before the deformation. Accordingly, the torque limiting arrangement is designed in particular in such a way that as the traction means is wound onto the shaft, an increasing deformation of the spring element occurs. This causes the spring element to generate an increasing elastic restoring force, which can be used as a force to tighten the traction means. A spring element for tightening the traction means has the advantages that it can control the force regardless of its orientation, in particular relative to the gravitational field. can generate and represents a cost-effective, mechanically easy to implement and reliable solution. Since only very small forces are necessary to tighten a traction means, especially when the traction means has a high level of flexibility, the spring element can be dimensioned such that the force applied to the traction means to tighten it is comparatively small. This is particularly advantageous when using a rotation angle limiting arrangement as part of a steering system, since such a low force has no significant influence on the feel of the steering.

Bei dem Federelement kann es sich insbesondere um eine Schraubenfeder handeln. Eine Schraubenfeder lässt sich besonders vorteilhaft konstruktiv in eine Zugmittelstraffungseinrichtung integrieren, beispielsweise kann ein nicht auf die Welle aufgewickelter Bereich des Zugmittels innerhalb der Schraubenfeder geführt sein. In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn sich die Schraubenfeder dabei an dem Anschlag und/oder dem Anschlagelement abstützt. Das Abstützen kann dabei auch indirekt erfolgen, beispielsweise in dem sich die Schraubenfeder zunächst an einem Dämpfungselement abstützt, das sich wiederum an dem Anschlagelement und/oder dem Anschlag abstützt.The spring element can in particular be a helical spring. A helical spring can be structurally integrated particularly advantageously into a traction means tightening device; for example, an area of the traction means that is not wound onto the shaft can be guided within the helical spring. In this context, it is particularly advantageous if the helical spring is supported on the stop and/or the stop element. The support can also be done indirectly, for example in that the coil spring is initially supported on a damping element, which in turn is supported on the stop element and/or the stop.

Die Zugmittelstraffungseinrichtung kann eine Hülse aufweisen, in der ein nicht auf die Welle aufgewickelter Bereich des Zugmittels geführt ist. Durch eine derartige Hülse lässt sich die Zugmittelstraffungseinrichtung als kompakte Einheit konstruktiv einfach realisieren. Insbesondere kann das Federelement, das Anschlagelement und/oder das Dämpfungselement innerhalb der Hülse angeordnet sein. Darüber hinaus kann die Engstelle, die den Anschlag bildet, als Öffnung in der Hülse, durch die das Zugmittel geführt ist, gestaltet sein. Auf diese Weise lassen sich einfache, kompakte und zuverlässige Konstruktionen realisieren, bei denen insbesondere ein in der Hülse geführter Bereich des Zugmittels innerhalb einer Schraubenfeder, die das Federelement bildet, geführt ist.The traction means tightening device can have a sleeve in which a region of the traction means that is not wound onto the shaft is guided. With such a sleeve, the traction means tightening device can be implemented in a structurally simple manner as a compact unit. In particular, the spring element, the stop element and/or the damping element can be arranged within the sleeve. In addition, the constriction that forms the stop can be designed as an opening in the sleeve through which the traction means is guided. In this way, simple, compact and reliable constructions can be realized, in which in particular a region of the traction means guided in the sleeve is guided within a helical spring which forms the spring element.

Ein nicht auf die Welle aufgewickelter Bereich des Zugmittels kann an der Welle entlang geführt sein. Eine derartige Führung des Zugmittels erlaubt dahingehend eine platzsparende Anordnung, da sich der nicht auf die Welle aufgewickelte Bereich des Zugmittel an der Welle entlang erstrecken kann und so lediglich einen Bauraum beansprucht, der sich nur in geringem Maße von der Welle weg erstreckt. Dabei ist der nicht aufgewickelte Bereich des Zugmittels, der an der Welle entlang geführt ist, insbesondere in der Zugmittelstraffungseinrichtung an der Welle entlang geführt. Auf diese Weise kann die Zugmittelstraffungseinrichtung bauraumsparend entlang der Welle angeordnet werden.A region of the traction means that is not wound onto the shaft can be guided along the shaft. Such guidance of the traction means allows a space-saving arrangement, since the area of the traction means that is not wound onto the shaft can extend along the shaft and thus only takes up space that only extends away from the shaft to a small extent. The unwound area of the traction means, which is guided along the shaft, is guided along the shaft in particular in the traction means tightening device. In this way, the traction means tightening device can be arranged along the shaft to save space.

Ein nicht auf die Welle aufgewickelter Bereich des Zugmittels kann um die Welle herum geführt sein. Eine derartige Führung des Zugmittels erlaubt dahingehend eine platzsparende Anordnung, da sich der nicht auf die Welle aufgewickelte Bereich des Zugmittel um die Welle herum erstrecken kann und so lediglich einen Bauraum beansprucht, der sich nur in geringem Maße von der Welle weg erstreckt. Dabei ist der nicht aufgewickelte Bereich des Zugmittels, der um die Welle herumgeführt ist, insbesondere in der Zugmittelstraffungseinrichtung um die Welle herum geführt. Auf diese Weise kann die Zugmittelstraffungseinrichtung bauraumsparend um die Welle herum angeordnet werden.A region of the traction means that is not wound onto the shaft can be guided around the shaft. Guiding the traction means in this way allows a space-saving arrangement, since the area of the traction means that is not wound onto the shaft can extend around the shaft and thus only takes up space that only extends away from the shaft to a small extent. The unwound area of the traction means, which is guided around the shaft, is guided around the shaft in particular in the traction means tightening device. In this way, the traction means tightening device can be arranged around the shaft to save space.

Das Zugmittel kann insbesondere zwischen Zugmittelstraffungseinrichtung und dem auf die Welle aufgewickelten Bereich des Zugmittels über ein Umlenkelement geführt sein. Ein derartiges Umlenkelement ermöglicht eine Umlenkung des Zugmittels und damit eine vorteilhafte räumliche Anordnung insbesondere der Zugmittelstraffungseinrichtung relativ zu der Welle, wobei es gleichzeitig ermöglicht wird, dass das Zugmittel in einer für das Aufwickeln vorteilhaften Orientierung relativ zur Welle an die Welle herangeführt wird. Dabei ermöglicht das Umlenkelement insbesondere eine Umlenkung, bei der ein insbesondere von der Flexibilität des Zugmittels abhängiger Biegeradius des Zugmittels im Bereich der Umlenkung nicht unterschritten wird. Hierdurch wird einem erhöhten Verschleiß des Zugmittels vorgebeugt. Bei dem Umlenkelement kann es sich insbesondere um eine Umlenkrolle handeln. Mittels einer Umlenkrolle lässt sich eine reibungsarme Umlenkung realisieren, was sich vorteilhaft auf die Funktion der Zugmittelstraffungseinrichtung auswirkt. Insbesondere werden die zum Straffen des Zugmittels zwischen dem Umlenkelement und der Welle durch die Umlenkeinrichtung aufzubringenden Kräfte reduziert.The traction means can in particular be guided via a deflection element between the traction means tightening device and the area of the traction means wound onto the shaft. Such a deflection element enables a deflection of the traction means and thus an advantageous spatial arrangement, in particular of the traction means tightening device, relative to the shaft, while at the same time making it possible for the traction means to be brought up to the shaft in an orientation relative to the shaft that is advantageous for winding. The deflection element in particular enables a deflection in which a bending radius of the traction device in the area of the deflection, which is particularly dependent on the flexibility of the traction means, is not exceeded. This prevents increased wear on the traction device. The deflection element can in particular be a deflection roller. A low-friction deflection can be achieved using a deflection roller, which has an advantageous effect on the function of the tensioning device. In particular, the forces to be applied by the deflection device to tighten the traction means between the deflection element and the shaft are reduced.

Die Drehwinkelbegrenzungsanordnung ist insbesondere derart gestaltet, dass der Drehwinkel, um den die Welle ausgehend von der Mittelstellung drehbar ist, wenigstens 360°, insbesondere wenigstens 540°, und oder höchstens 1080°, insbesondere höchstens 900°, beträgt. Bei einer derartigen Gestaltung der Drehwinkelbegrenzungsanordnung eignet diese sich insbesondere für ein Lenksystem eines Kraftfahrzeugs um dort eine mit einem Lenkrad drehfest verbundene Welle hinsichtlich ihres möglichen Drehwinkels zu begrenzen. Dabei betrifft die Gestaltung der Drehwinkelbegrenzungsanordnung insbesondere die Länge des aufwickelbaren Bereichs relativ zur Dicke der Welle. Unter der Dicke der Welle ist in diesem Zusammenhang insbesondere die Dicke der Welle an der Stelle zu verstehen, an der das Zugmittel auf die Welle aufgewickelt wird, und zwar die für die Aufwicklung maßgebliche Dicke, d. h. insbesondere die Dicke der Welle gemessen an der nach außen weisenden Oberfläche, auf die sich das Zugmittel aufwickelt. Die Länge des aufwickelbaren Bereichs kann dabei insbesondere durch die konstruktive Ausgestaltung der Zugmittelstraffungseinrichtung, insbesondere durch den Weg, den ein Anschlagelement auf einen Anschlag zu zurücklegen kann, festgelegt sein.The rotation angle limiting arrangement is designed in particular in such a way that the angle of rotation through which the shaft can be rotated starting from the central position is at least 360°, in particular at least 540°, and or at most 1080°, in particular at most 900°. With such a design of the rotation angle limiting arrangement, it is particularly suitable for a steering system of a motor vehicle in order to limit a shaft that is non-rotatably connected to a steering wheel with regard to its possible angle of rotation. The design of the rotation angle limiting arrangement relates in particular to the length of the windable area relative to the thickness of the shaft. In this context, the thickness of the shaft is particularly important to understand the thickness of the shaft at the point at which the traction means is wound onto the shaft, namely the thickness that is relevant for the winding, ie in particular the thickness of the shaft measured on the outward-facing surface on which the traction means is wound. The length of the area that can be wound up can be determined in particular by the structural design of the traction means tightening device, in particular by the path that a stop element can travel towards a stop.

Das Lenksystem für ein Kraftfahrzeug weist eine Drehwinkelbegrenzungsanordnung der vorstehend beschriebenen Art auf. Dabei handelt es sich bei der Welle um eine mit dem Lenkrad des Lenksystems drehfest verbundene Welle. Dabei kann es sich bei dem Lenksystem insbesondere um ein Steer-by-wire Lenksystem handeln. Derartige Steer-by-wire-Lenksysteme zeichnen sich dadurch aus, dass es keine mechanische Verbindung zwischen dem Lenkrad und den zu lenkenden Rädern gibt. Daher ist insbesondere bei einem derartigen Steer-by-wire-Lenksystem eine Drehwinkelbegrenzungsanordnung der vorstehend beschriebenen Art besonders vorteilhaft. Ein derartiges Lenksystem kann zudem einen Force Feedback Aktuator war aufweisen, der den haptischen Eindruck von auf die Lenkung wirkenden Kräften erzeugt. Der Force Feedback Aktuator kann vorzugsweise ebenfalls auf die Welle einwirken.The steering system for a motor vehicle has a rotation angle limiting arrangement of the type described above. The shaft is a shaft that is non-rotatably connected to the steering wheel of the steering system. The steering system can in particular be a steer-by-wire steering system. Such steer-by-wire steering systems are characterized by the fact that there is no mechanical connection between the steering wheel and the wheels to be steered. Therefore, particularly in such a steer-by-wire steering system, a rotation angle limiting arrangement of the type described above is particularly advantageous. Such a steering system can also have a force feedback actuator, which creates the haptic impression of forces acting on the steering. The force feedback actuator can preferably also act on the shaft.

Weitere praktische Ausführungsformen der Erfindung sind nachfolgend im Zusammenhang mit den Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

  • 1 eine schematische Schnittdarstellung einer beispielhaften Drehmomentbegrenzungsanordnung nach einem ersten Ausführungsbeispiel,
  • 2 eine schematische Schnittdarstellung einer beispielhaften Drehmomentbegrenzungsanordnung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel,
  • 3 eine schematische Schnittdarstellung einer beispielhaften Drehmomentbegrenzungsanordnung nach einem dritten Ausführungsbeispiel,
  • 4 eine schematische Schnittdarstellung einer beispielhaften Drehmomentbegrenzungsanordnung nach einem vierten Ausführungsbeispiel.
Further practical embodiments of the invention are described below in connection with the drawings. Show it:
  • 1 a schematic sectional view of an exemplary torque limiting arrangement according to a first exemplary embodiment,
  • 2 a schematic sectional view of an exemplary torque limiting arrangement according to a second exemplary embodiment,
  • 3 a schematic sectional view of an exemplary torque limiting arrangement according to a third exemplary embodiment,
  • 4 a schematic sectional view of an exemplary torque limiting arrangement according to a fourth exemplary embodiment.

Die beispielhafte Drehwinkelbegrenzungsanordnung 10 weist in allen in den 1 - 4 dargestellten an Beispielen jeweils ein Zugmittel 12 auf, welches an einer drehbaren Welle 14 befestigt ist. Wie in den in 1 - 4 gezeigten Ausführungsbeispielen kann das Zugmittel 12 an der Welle 14 derart befestigt sein, dass es durch eine Durchführung 16 in der Welle 14 hindurchgeführt und mit einem Sicherungselement 18 verbunden ist, wobei das Sicherungselement 18 derart gestaltet und bemessen ist, dass es die Durchführung 16 durch die Welle 14 nicht passieren kann.The exemplary rotation angle limiting arrangement 10 points in all of the 1 - 4 shown in examples each has a traction device 12, which is attached to a rotatable shaft 14. As in the in 1 - 4 In the exemplary embodiments shown, the traction means 12 can be fastened to the shaft 14 in such a way that it is passed through a passage 16 in the shaft 14 and is connected to a securing element 18, the securing element 18 being designed and dimensioned in such a way that it passes through the passage 16 Wave 14 cannot happen.

Die Welle 14 ist ausgehend von einer jeweils in den 1 - 4 dargestellten Mittelstellung in beide Richtungen drehbar. Dabei sind die beispielhaften Drehwinkelbegrenzungsanordnungen 10 derart gestaltet, dass sich das Zugmittel 12 bei einer von der dargestellten Mittelstellung ausgehenden Drehung der Welle 14 um die Welle 14 aufwickelt. Das Aufwickeln des Zugmittels 12 auf die Welle 14 ist dabei in den in den 1 - 4 dargestellten Beispielen jeweils in jede der beiden möglichen Drehrichtungen der Welle 14 möglich.The wave 14 is based on one in each case 1 - 4 can be rotated in both directions in the middle position shown. The exemplary rotation angle limiting arrangements 10 are designed in such a way that the traction means 12 winds around the shaft 14 when the shaft 14 rotates from the middle position shown. The winding of the traction device 12 onto the shaft 14 is in the 1 - 4 Examples shown are possible in each of the two possible directions of rotation of the shaft 14.

Die in den 1 - 4 beispielhaft dargestellten Drehwinkelbegrenzungsanordnungen 10 sind derart gestaltet, dass lediglich ein aufwickelbarer Bereich des Zugmittels 12 mit einer bestimmten Länge um die Welle 14 aufwickelbar ist. Dabei sind die beispielhaft dargestellten Drehwinkelbegrenzungsanordnungen 10 derart gestaltet, dass der Drehwinkel, um den die Welle 14 jeweils ausgehend von der Mittelstellung drehbar ist, durch die Länge des aufwickelbaren Bereichs des jeweiligen Zugmittels 12 in den dargestellten Ausführungsbeispielen begrenzt ist.The ones in the 1 - 4 The rotation angle limiting arrangements 10 shown as examples are designed in such a way that only a windable area of the traction means 12 with a certain length can be wound around the shaft 14. The rotation angle limiting arrangements 10 shown as examples are designed in such a way that the angle of rotation through which the shaft 14 can be rotated starting from the central position is limited by the length of the windable area of the respective traction means 12 in the illustrated exemplary embodiments.

Die in den 1 - 4 beispielhaft dargestellten Drehwinkelbegrenzungsanordnungen 10 weisen jeweils eine Zugmittelstraffungseinrichtung 20 auf. Die in den gezeigten Ausführungsbeispielen dargestellten Zugmittelstraffungseinrichtungen 20 sind dazu ausgebildet, eine das jeweilige Zugmittel 12 straffende Kraft auf dieses Zugmittel 12 auszuüben.The ones in the 1 - 4 The rotation angle limiting arrangements 10 shown as examples each have a traction means tightening device 20. The traction means tightening devices 20 shown in the exemplary embodiments shown are designed to exert a force on the respective traction means 12 that tightens the respective traction means 12.

Im Fall der in den 1 - 3 dargestellten Drehmomentbegrenzungsanordnungen 10 dient zur Begrenzung der Länge des aufwickelbaren Bereichs des Zugmittels 12 ein Anschlag 22, der in den in 1 bis 3 dargestellten Beispielen durch eine Engstelle in Gestalt einer Öffnung, durch die das Zugmittel 12 geführt ist, ausgebildet ist. Der so gebildete Anschlag 22 dient als Anschlag 22 für ein Anschlagelement 24. Dieses ist im Fall der in den 1 - 3 dargestellten Beispiele an dem jeweiligen Zugmittel 12 befestigt und derart gestaltet und bemessen, dass es die den Anschlag 22 bildende Engstelle nicht passieren kann. Durch die Distanz, die das Anschlagelement 24 bis zum Anschlag 22 im Falle der in den 1-3 dargestellten Ausführungsbeispiele zurücklegen kann, wird die Länge des aufwickelbaren Bereichs des Zugmittels 12 vorgegeben. Aus dem Verhältnis der Länge des aufwickelbaren Bereichs und dem für das Aufwickeln wirksamen Durchmessers der Welle 14 ergibt sich der Drehwinkel, um den die Welle 14 ausgehend von der Mittelstellung gedreht werden kann, bis der Drehwinkel durch die Drehwinkelbegrenzungsanordnung 10 begrenzt ist.In the case of the 1 - 3 Torque limiting arrangements 10 shown serve to limit the length of the windable area of the traction means 12, a stop 22 which is in the in 1 until 3 shown examples is formed by a bottleneck in the form of an opening through which the traction means 12 is guided. The stop 22 formed in this way serves as a stop 22 for a stop element 24. This is in the case of the 1 - 3 Examples shown are attached to the respective traction means 12 and designed and dimensioned in such a way that the bottleneck forming the stop 22 cannot pass through. Due to the distance that the stop element 24 reaches the stop 22 in the case of the 1-3 illustrated exemplary embodiments, the length of the windable area of the traction means 12 is specified. The ratio of the length of the area that can be wound up and the diameter of the shaft 14 that is effective for winding results in: Angle of rotation by which the shaft 14 can be rotated starting from the middle position until the angle of rotation is limited by the rotation angle limiting arrangement 10.

In dem in 2 dargestellten Beispiel kann die Drehwinkelbegrenzungsanordnung ein Dämpfungselement 26 zum Dämpfen des Anschlagens des Anschlagelements 24 an den Anschlag 22 aufweisen. Wie im gezeigten Beispiel kann das Dämpfungselement 26 das Zugmittel 12 umgeben und beim Anschlagen des Anschlagelements 24 an den Anschlag 22 zwischen dem Anschlagelement 24 und/oder im Anschlag 22 angeordnet sein.In the in 2 In the example shown, the rotation angle limiting arrangement can have a damping element 26 for damping the impact of the stop element 24 on the stop 22. As in the example shown, the damping element 26 can surround the traction means 12 and be arranged between the stop element 24 and/or in the stop 22 when the stop element 24 strikes the stop 22.

Die in den 1 - 4 beispielhaft dargestellten Drehmomentbegrenzungsanordnungen 10 weisen jeweils Zugmittelstraffungseinrichtungen 20 auf, die wie im gezeigten Beispiel zur Erzeugung der das Zugmittel 12 straffenden Kraft ein Federelement 28 aufweisen können. Wie im Fall der 1 - 3 beispielhaft dargestellt, kann das Federelement 28 als Schraubenfeder ausgeführt sein, durch die das Zugmittel 12 hindurchgeführt ist und die zwischen dem Anschlag 22 und dem Anschlagelement 24 angeordnet ist. Alternativ kann das Federelement 28 wie im Fall der 4 beispielhaft dargestellt als Spiralfeder ausgebildet sein. Ein derartig ausgebildetes Federelement 28 kann insbesondere, abweichend von der Darstellung in 4, konzentrisch zur Welle 14 angeordnet sein. Auf diese Weise lässt sich eine Spiralfeder platzsparend anordnen. Im Fall des in 4 dargestellten Beispiels wird insbesondere durch das Erreichen eines konstruktiv vorgegebenen maximalen Federwegs des Federelements 28 die Länge des auf die Welle 14 aufwickelbaren Bereichs des Zugmittels 12 begrenzt. Der maximale Federweg wird in einem derartigen Fall insbesondere dadurch vorgegeben, dass die Spiralfeder derart zusammengezogen wird, dass die einzelnen Lagen der durch die Spiralfeder gebildeten Spirale aufeinander zum Anliegen kommen und dadurch keine weitere Verformung der Spiralfeder mehr möglich ist.The ones in the 1 - 4 Torque limiting arrangements 10 shown as examples each have traction means tightening devices 20, which, as in the example shown, can have a spring element 28 to generate the force tightening the traction means 12. As in the case of 1 - 3 shown as an example, the spring element 28 can be designed as a helical spring through which the traction means 12 is passed and which is arranged between the stop 22 and the stop element 24. Alternatively, the spring element 28 can be used as in the case of 4 shown as an example as a spiral spring. A spring element 28 designed in this way can in particular, deviating from the illustration in 4 , be arranged concentrically to the shaft 14. In this way, a spiral spring can be arranged to save space. In the case of in 4 In the example shown, the length of the area of the traction means 12 that can be wound onto the shaft 14 is limited in particular by reaching a structurally predetermined maximum spring travel of the spring element 28. In such a case, the maximum spring travel is determined in particular by the fact that the spiral spring is contracted in such a way that the individual layers of the spiral formed by the spiral spring come into contact with one another and therefore no further deformation of the spiral spring is possible.

Wie in den in den 1 - 4 beispielhaft dargestellt, können die Zugmittelstraffungseinrichtungen 20 eine Hülse 30 aufweisen. In den beispielhaft dargestellten Hülsen 30 ist jeweils ein Bereich des Zugmittels 12 geführt. In den in den 1 - 3 dargestellten Ausführungsbeispielen ist dieser Bereich des Zugmittels 12 zudem innerhalb der dort als Schraubenfeder ausgeführten Federelemente 28 geführt.Like in the in the 1 - 4 shown as an example, the traction means tightening devices 20 can have a sleeve 30. A region of the traction means 12 is guided in each of the sleeves 30 shown as examples. In the in the 1 - 3 In the exemplary embodiments shown, this area of the traction means 12 is also guided within the spring elements 28, which are designed there as a coil spring.

Wie in dem in 2 dargestellten Beispiel kann ein nicht auf der Welle aufgewickelter Bereich des Zugmittels 12 an der Welle 14 entlang geführt sein. Es handelt sich dabei insbesondere wie in 2 dargestellt um den in der Zugmittelstraffungseinrichtung 20 geführten Bereich. Alternativ kann wie in den 3 und 4 dargestellt, ein nicht auf die Welle 14 aufgewickelter Bereich des Zugmittels 12 um die Welle herumgeführt sein. Wie in den gezeigten Beispielen kann es sich insbesondere um einen in der Zugmittelstraffungseinrichtung 20 um die Welle 14 herumgeführten Bereich des Zugmittels 12 handeln. Derartige Führungen des Zugmittels 12 durch eine entsprechende Gestaltung der jeweiligen Zugmittelstraffungseinrichtung 20 können insbesondere vermeiden, dass die Zugmittelstraffungseinrichtung 20 sich wie in 1 beispielhaft dargestellt in radialer Richtung R von der Welle 14 weg erstreckt. Je nach der jeweiligen Einbausituation kann dies vorteilhaft sein.As in the in 2 In the example shown, an area of the traction means 12 that is not wound on the shaft can be guided along the shaft 14. This is particularly as in 2 shown around the area guided in the tensioning device 20. Alternatively, as in the 3 and 4 shown, an area of the traction means 12 that is not wound onto the shaft 14 can be guided around the shaft. As in the examples shown, it can in particular be a region of the traction means 12 guided around the shaft 14 in the traction means tightening device 20. Such guides of the traction means 12 through a corresponding design of the respective traction means tightening device 20 can in particular prevent the traction means tightening device 20 from moving as in 1 shown as an example extends away from the shaft 14 in the radial direction R. Depending on the respective installation situation, this can be advantageous.

Wie in den 1 - 3 beispielhaft dargestellt können die Hülsen 30 der Zugmittelstraffungseinrichtungen 20 das Anschlagelement 24 und gegebenenfalls das Dämpfungselement 26 sowie das Federelement 28 aufnehmen und darüber hinaus den Anschlag 22 bilden. Auf diese Weise lässt sich mit einem minimalen konstruktiven Aufwand eine effektive Zugmittelstraffungseinrichtung 20 bereitstellen.Like in the 1 - 3 shown as an example, the sleeves 30 of the traction means tightening devices 20 can accommodate the stop element 24 and optionally the damping element 26 as well as the spring element 28 and also form the stop 22. In this way, an effective tensioning device 20 can be provided with minimal design effort.

Die Drehwinkelbegrenzungsanordnung 10 kann, wie in den 2 und 4 beispielhaft dargestellt, ein Umlenkelement 32 aufweisen. Im Fall der 2 dargestellten Ausführungsform dient ein Umlenkelement 32 beispielhaft dazu, das Zugmittel 12 derart um zu lenken, dass die Zugmittelstraffungseinrichtung sich in bezogen auf die Welle 14 axialer Richtung X an der Welle 14 entlang erstrecken kann. Das Zugmittel 12 wird dennoch in einem für das Aufwickeln des Zugmittels 12 auf die Welle 14 sinnvollen Winkel an die Welle 14 herangeführt. Wie im Fall des in 4 dargestellten Ausführungsbeispiels kann eine Mehrzahl Umlenkelemente 32 vorhanden sein. Diese können beispielsweise nach Art eines Wälzlagers das Zugmittel 12 um die Welle 14 herumführen, wie dies in 4 dargestellt ist. Es ist möglich, ein Umlenkelement 32 innerhalb der Zugmittelstraffungseinrichtung 20, insbesondere innerhalb einer Hülse 30, anzuordnen, wie dies im Fall der Mehrzahl Umlenkelemente 32 in 4 beispielhaft dargestellt ist.The rotation angle limiting arrangement 10 can, as in the 2 and 4 shown as an example, have a deflection element 32. In the case of 2 In the embodiment shown, a deflection element 32 serves, for example, to direct the traction means 12 in such a way that the traction means tightening device can extend along the shaft 14 in the axial direction X in relation to the shaft 14. The traction means 12 is nevertheless brought up to the shaft 14 at an angle that makes sense for winding the traction means 12 onto the shaft 14. As in the case of in 4 In the exemplary embodiment shown, a plurality of deflection elements 32 can be present. These can, for example, guide the traction means 12 around the shaft 14 in the manner of a rolling bearing, as shown in 4 is shown. It is possible to arrange a deflection element 32 within the traction means tightening device 20, in particular within a sleeve 30, as is the case with the plurality of deflection elements 32 in 4 is shown as an example.

Die in der vorliegenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein. Die Erfindung kann im Rahmen der Ansprüche und unter Berücksichtigung der Kenntnisse des zuständigen Fachmanns variiert werden.The features of the invention disclosed in the present description, in the drawings and in the claims can be essential for the implementation of the invention in its various embodiments, both individually and in any combination. The invention can be varied within the scope of the claims and taking into account the knowledge of the responsible person skilled in the art.

BezugszeichenlisteReference symbol list

1010
DrehwinkelbegrenzungsanordnungRotation angle limiting arrangement
1212
Zugmitteltraction means
1414
WelleWave
1616
Durchführungexecution
1818
SicherungselementSecurity element
2020
ZugmittelstraffungseinrichtungTraction tightening device
2222
Anschlagattack
2424
Anschlagelementstop element
2626
DämpfungselementDamping element
2828
FederelementSpring element
3030
Hülsesleeve
3232
Umlenkelement Deflection element
RR
radiale Richtungradial direction
XX
axiale Richtungaxial direction

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 10017049 C2 [0002]DE 10017049 C2 [0002]
  • DE 102013014137 B3 [0003]DE 102013014137 B3 [0003]
  • WO 2021005022 A1 [0004]WO 2021005022 A1 [0004]

Claims (10)

Drehwinkelbegrenzungsanordnung (10), insbesondere für ein Lenksystem eines Kraftfahrzeugs, mit einer drehbaren Welle (14) und einem an der Welle (14) befestigten Zugmittel (12), wobei die Welle (14) ausgehend von einer Mittelstellung in beide Richtungen drehbar ist, wobei die Drehwinkelbegrenzungsanordnung (10) derart gestaltet ist, dass sich das Zugmittel (12) bei einer von der Mittelstellung ausgehenden Drehung der Welle (14) um die Welle (14) aufwickelt, wobei das Aufwickeln des Zugmittels (12) auf die Welle (14) in jede der beiden möglichen Drehrichtungen der Welle (14) möglich ist, wobei die Drehwinkelbegrenzungsanordnung (10) derart gestaltet ist, dass lediglich ein aufwickelbarer Bereich des Zugmittels (12) mit einer bestimmten Länge um die Welle (14) aufwickelbar ist, wobei die Drehwinkelbegrenzungsanordnung (10) derart gestaltet ist, dass der Drehwinkel, um den die Welle (14) ausgehend von der Mittelstellung drehbar ist, durch die Länge des aufwickelbaren Bereichs des Zugmittels (12) begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehwinkelbegrenzungsanordnung (10) eine Zugmittelstraffungseinrichtung (20) aufweist, die dazu ausgebildet ist, eine das Zugmittel (12) straffende Kraft auf das Zugmittel (12) auszuüben.Rotation angle limiting arrangement (10), in particular for a steering system of a motor vehicle, with a rotatable shaft (14) and a traction means (12) attached to the shaft (14), the shaft (14) being rotatable in both directions starting from a central position, wherein the rotation angle limiting arrangement (10) is designed such that the traction means (12) winds up around the shaft (14) when the shaft (14) rotates from the central position, the winding of the traction means (12) onto the shaft (14) in each of the two possible directions of rotation of the shaft (14), the rotation angle limiting arrangement (10) being designed such that only a windable area of the traction means (12) with a certain length can be wound around the shaft (14), the rotation angle limiting arrangement (10) is designed such that the angle of rotation through which the shaft (14) can be rotated starting from the central position is limited by the length of the windable area of the traction means (12), characterized in that the rotation angle limiting arrangement (10) is a traction means tightening device (20), which is designed to exert a force on the traction means (12) that tightens the traction means (12). Drehwinkelbegrenzungsanordnung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehwinkelbegrenzungsanordnung (10), insbesondere die Zugmittelstraffungseinrichtung (20), zur Begrenzung der Länge des aufwickelbaren Bereichs des Zugmittels (12) einen durch eine Engstelle, durch die das Zugmittel (12) geführt ist, gebildeten Anschlag (22) für ein mit dem Zugmittel (12) verbundenes Anschlagelement (24), das derart gestaltet und/oder bemessen ist, dass es die Engstelle nicht passieren kann, aufweist.Rotation angle limiting arrangement (10). Claim 1 , characterized in that the rotation angle limiting arrangement (10), in particular the traction means tightening device (20), for limiting the length of the windable area of the traction means (12) has a stop (22) formed by a narrow point through which the traction means (12) is guided. for a stop element (24) connected to the traction means (12), which is designed and/or dimensioned in such a way that it cannot pass through the bottleneck. Drehwinkelbegrenzungsanordnung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehwinkelbegrenzungsanordnung (10) ein Dämpfungselement (26) zum Dämpfen des Anschlagens des Anschlagelements (24) an den Anschlag (22) aufweist, insbesondere wobei das Dämpfungselement (26) das Zugmittel (12) umgibt.Rotation angle limiting arrangement (10). Claim 1 or 2 , characterized in that the rotation angle limiting arrangement (10) has a damping element (26) for damping the impact of the stop element (24) on the stop (22), in particular wherein the damping element (26) surrounds the traction means (12). Drehwinkelbegrenzungsanordnung (10) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugmittelstraffungseinrichtung (20) zur Erzeugung der das Zugmittel (12) straffenden Kraft ein Federelement (28), insbesondere eine Schraubenfeder, zur Straffung des Zugmittels (12) aufweist.Rotation angle limiting arrangement (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the traction means tightening device (20) has a spring element (28), in particular a helical spring, for generating the force tightening the traction means (12), for tightening the traction means (12). Drehwinkelbegrenzungsanordnung (10) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugmittelstraffungseinrichtung (20) eine Hülse (30) aufweist, in der ein nicht auf die Welle (14) aufgewickelter Bereich des Zugmittels (12), insbesondere innerhalb der Schraubenfeder, geführt ist.Rotation angle limiting arrangement (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the traction means tightening device (20) has a sleeve (30) in which a region of the traction means (12) that is not wound onto the shaft (14), in particular within the coil spring, is guided is. Drehwinkelbegrenzungsanordnung (10) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein nicht auf die Welle (14) aufgewickelter Bereich des Zugmittels (12), insbesondere in der Zugmittelstraffungseinrichtung (20), an der Welle (14) entlang geführt ist.Rotation angle limiting arrangement (10) according to one of the preceding claims, characterized in that a region of the traction means (12) which is not wound onto the shaft (14), in particular in the traction means tightening device (20), is guided along the shaft (14). Drehwinkelbegrenzungsanordnung (10) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein nicht auf die Welle (14) aufgewickelter Bereich des Zugmittels (12), insbesondere in der Zugmittelstraffungseinrichtung (20), um die Welle (14) herum geführt ist.Rotation angle limiting arrangement (10) according to one of the preceding claims, characterized in that a region of the traction means (12) which is not wound onto the shaft (14), in particular in the traction means tightening device (20), is guided around the shaft (14). Drehwinkelbegrenzungsanordnung (10) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, insbesondere wobei das Zugmittel (12) zwischen Zugmittelstraffungseinrichtung (20) und dem auf die Welle (14) aufgewickelten Bereich des Zugmittels (12) über ein Umlenkelement (32), insbesondere eine Umlenkrolle, geführt ist.Rotation angle limiting arrangement (10) according to one of the preceding claims, characterized in particular wherein the traction means (12) between the traction means tightening device (20) and the area of the traction means (12) wound onto the shaft (14) via a deflection element (32), in particular a deflection roller , is guided. Drehwinkelbegrenzungsanordnung (10) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehwinkelbegrenzungsanordnung (10) derart gestaltet, insbesondere die Länge des aufwickelbaren Bereichs relativ zur Dicke der Welle (14) derart bemessen ist, dass der Drehwinkel, um den die Welle (14) ausgehend von der Mittelstellung drehbar ist, wenigstens 360°, insbesondere wenigstens 540°, und/oder höchstens 1080°, insbesondere höchstens 900°, beträgt.Angle of rotation limiting arrangement (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the angle of rotation limiting arrangement (10) is designed in such a way, in particular the length of the windable area is dimensioned relative to the thickness of the shaft (14) in such a way that the angle of rotation by which the shaft (14 ) is rotatable starting from the middle position, at least 360 °, in particular at least 540 °, and / or at most 1080 °, in particular at most 900 °. Lenksystem für ein Kraftfahrzeug, insbesondere Steer-by-wire-Lenksystem, mit einer Drehwinkelbegrenzungsanordnung (10) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei es sich bei der Welle (14) um eine mit einem Lenkrad des Lenksystems drehfest verbundene Welle (14) handelt.Steering system for a motor vehicle, in particular a steer-by-wire steering system, with a rotation angle limiting arrangement (10) according to one of the preceding claims, wherein the shaft (14) is a shaft (14) which is connected in a rotationally fixed manner to a steering wheel of the steering system.
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DE102013014137B3 (en) 2013-08-23 2014-10-30 Audi Ag steering stop
WO2021005022A1 (en) 2019-07-09 2021-01-14 Thyssenkrupp Presta Ag Steering column for a motor vehicle

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