Titel

Mechanische Drehkopplung mit einseitiger Blockierfähigkeit

Stand der Technik

Gebiet der Technik

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das allgemeine Gebiet der mechanischen Kraftübertragung und insbesondere auf eine Kopplungsvorrichtung zwischen einem ersten und einem zweiten konzentrischen Drehelement, beispielsweise Wellenenden, die eine Drehung eines zweiten Elements durch das erste Element zulässt und zugleich eine Drehung des ersten Elements durch das zweite Element blockiert

Die Vorrichtung ist zweckmäßigerweise dazu verwendbar, einen elektromechanischen Aktor zur Bewegung eines Arms einer Lenksäulenbaugruppe mit umkehrbarem Bewegungswandler vom Schraube-Mutter-Typ auszustatten, allerdings ist die Erfindung nicht auf diese spezielle Anwendung beschränkt

Technischer Hintergrund

Die Lenksäule ist eines der Bauteile, die das Lenksystem eines Fahrzeugs bilden. Sie ist in allen Fahrzeugen vorhanden und ermöglicht die Verbindung zwischen dem Lenkrad und den Rädern.

Bekanntermaßen umfasst die Lenksäule einen festen Träger, der starr an einem Oberbauelement des Fahrzeugs, wie dem Fahrgestell, montiert ist, und eine Lenkwelle, die das Lenkrad trägt und dabei den festen Träger im Innenraum des Fahrzeugs in Richtung des Sitzes, auf dem der Fahrer Platz nimmt, verlängert. In der Praxis muss der Raum zwischen dem Lenkrad und dem Sitz groß genug sein, damit sich der Fahrer bequem auf den Sitz setzen kann, ohne sich dafür verrenken zu müssen. Diese Besonderheit steht häufig im Widerspruch zur Fahrposition, bei der der zwischen dem Lenkrad und dem Sitz gemessene Raum eher begrenzt ist, um dem Fahrer einen bequemen und sicheren Griff zum Lenkrad zu ermöglichen.

Zur Lösung dieses Problems wurde vorgeschlagen, die Lenkwelle mit der Möglichkeit auszustatten, sie nach Bedarf ein- und auszufahren.

Bei dieser Lösung ist das Lenkrad zwischen einer eingefahrenen Position, in der das Lenkrad weit genug vom Sitz entfernt ist, um den Fahrer beim Setzen nicht zu behindern, und einer ausgefahrenen Position, in der der Sitz-Lenkrad-Raum reduziert ist, um einen bequemen Griff zum Lenkrad zu ermöglichen, bewegbar. Es sei darauf hingewiesen, dass diese Lösung besonders interessant ist für die Ausstattung eines autonomen Fahrzeugs, bei dem in einer Fahrsituation, die keine manuelle Streckensteuerung erfordert, zu Komfortzwecken eine eingefahrene Lenkradposition eingestellt werden kann.

Zum Steuern des Vorschubs der Lenkwelle wurde ein elektromechanischer Antrieb vorgeschlagen, der die Bewegung des Lenkrads ohne Intervention des Fahrers ermöglicht. Klassischerweise kommen beim elektromechanischen Antrieb ein Elektromotor und ein Schraube-Mutter-System zum Einsatz, wobei die Schraube gedreht wird, um die Mutter zu bewegen, und wobei die Position der Mutter den Vorschub der Lenkwelle bedingt.

In der Regel ist das Schraube-Mutter-System irreversibel gestaltet, indem eine Bewegung der Mutter entlang der Schraube ausschließlich als Reaktion auf eine Drehung derselben durch den Elektromotor erlaubt und so eine spontane Bewegung der Mutter unterbunden wird. Durch diese Besonderheit lässt sich verhindern, dass das Lenkrad durch eine vom Fahrer auf das Lenkrad ausgeübte Kraft unerwartet verstellt werden kann, was zur Gewährleistung der Fahrzeugbeherrschung nicht zulässig ist. Die irreversible Natur des Schraube-Mutter-Systems erfordert allerdings eine Begrenzung der Geschwindigkeit, mit der sich die Mutter entlang der Schraube bewegt, was einer Deckelung der Geschwindigkeit entspricht, mit der das Lenkrad verstellt werden kann.

Um den Komfortanforderungen der Benutzer gerecht zu werden, hat sich die Erfindung zum Ziel gesetzt, eine Lösung vorzuschlagen, die den sicheren Einsatz eines reversiblen Schraube-Mutter-Systems ermöglicht, wodurch die mit der Einstellung des Lenkrads verbundene Wartezeit verkürzt werden kann.

Offenbarung der Erfindung

Zu diesem Zweck hat die Erfindung eine mechanische Kopplungsvorrichtung zum selektiven rotatorischen Koppeln einer ersten Welle mit einer zweiten Welle zum Gegenstand, um eine Drehung der zweiten Welle durch die erste Welle zu ermöglichen und gleichzeitig eine Drehung der ersten Welle durch die zweite Welle zu blockieren, wobei die Kopplungsvorrichtung Folgendes umfasst:

- ein erstes Drehorgan, das dazu bestimmt ist, rotatorisch fest mit der ersten Welle verbunden zu sein oder ein konstitutives Element derselben zu bilden;

- ein zweites Drehorgan, das dazu bestimmt ist, rotatorisch fest mit der zweiten Welle verbunden zu sein oder ein konstitutives Element derselben zu bilden, wobei sich das zweite Organ konzentrisch mit dem ersten Organ entlang einer Längsachse erstreckt;

- einen rotationsfesten Ring, der das erste Organ und das zweite Organ radial zur Längsachse entlang eines Überlappungsabschnitts umgibt, an dem sich das erste und das zweite Organ in Längsrichtung überlappen;

- eine erste Blockiereinheit für die Drehung der ersten Welle durch die zweite Welle in einer ersten Drehrichtung, wobei die erste Blockiereinheit eine erste Nut sowie ein erstes elastisches Element und einen ersten Wälzkörper, die in der ersten Nut eingekapselt sind, umfasst, wobei:

- sich die erste Nut in einer Umfangsrichtung erstreckt, die als eine Gierrichtung um die Längsachse definiert ist, wobei sie zwischen einer durch das zweite Organ gebildeten Nutbodenwand und einer Nutöffnung begrenzt ist, wobei die erste Drehrichtung als die Richtung von der Nutöffnung zum Nutboden definiert ist; -- die erste Nut radial durch eine Bahn, die durch das zweite Organ gebildet ist, und durch eine zylindrische Innenwand des Rings gegenüber der Bahnfläche begrenzt ist, wobei die Bahn so geformt ist, dass die radiale Erstreckung der Nut mit zunehmender Nähe zur Nutöffnung in der Umfangsrichtung abnimmt, sodass sich der Wälzkörper nicht durch die Nutöffnung von der Nut lösen kann;

- das erste elastische Element zwischen der Nutbodenwand und dem ersten Wälzkörper angeordnet ist, wobei das erste elastische Element unter elastischer Vorspannung den ersten Wälzkörper passiv von der Nutbodenwand wegdrückt, um ihn in Richtung der Nutöffnung zu pressen, bis der erste Wälzkörper zwischen der Bahn und der Ringinnenwand in einer eingeklemmten Position gehalten wird; wobei das erste Organ einen Freigabeabschnitt aufweist, um eine Drehung der zweiten Welle durch die erste Welle in der ersten Drehrichtung zuzulassen, wobei sich der Freigabeabschnitt in der Umfangsrichtung gegenüber der Nutöffnung erstreckt, um geeignet zu sein, gegen den ersten Wälzkörper in Anlage zu kommen und ihn in Richtung des Nutbodens zu pressen, wenn das erste Organ in der ersten Drehrichtung, die der Richtung der Vorspannung des ersten elastischen Elements entgegengesetzt ist, gedreht wird und gleichzeitig das Drehmoment ausreicht, um die Vorspannung des ersten elastischen Elements zu überwinden und den ersten Wälzkörper aus der eingeklemmten Position zu lösen.

Die Erfindung betrifft außerdem eine entsprechend definierte mechanische Kopplungsvorrichtung, die eine zweite Blockiereinheit für die Drehung der ersten Welle durch die zweite Welle in einer zweiten Drehrichtung, die der ersten Drehrichtung entgegengesetzt ist, umfasst, wobei die zweite Blockiereinheit eine zwischen dem Ring sowie dem ersten und dem zweiten Organ definierte zweite Nut sowie ein zweites elastisches Element und einen zweiten Wälzkörper, die in der zweiten Nut eingekapselt sind, aufweist, wobei:

- sich die zweite Nut in der Umfangsrichtung erstreckt und dabei zwischen einer jeweiligen, durch das zweite Organ gebildeten Nutbodenwand und einer jeweiligen Nutöffnung begrenzt ist, wobei die zweite Nut so ausgerichtet ist, dass die Richtung von der Öffnung der zweiten Nut zur Bodenwand der zweiten Nut der zweiten Drehrichtung entspricht,

- die zweite Nut radial durch eine Bahn, die durch das zweite Organ gebildet ist, und durch die zylindrische Innenwand des Rings gegenüber dieser Bahn be- grenzt ist, wobei die Bahn so geformt ist, dass die radiale Erstreckung der zweiten Nut mit zunehmender Nähe zur Öffnung der zweiten Nut in der Umfangsrichtung abnimmt, sodass sich der zweite Wälzkörper nicht durch die Nutöffnung aus der zweiten Nut lösen kann;

- das zweite elastische Element zwischen der Bodenwand der zweiten Nut und dem zweiten Wälzkörper angeordnet ist, wobei das zweite elastische Element den zweiten Wälzkörper passiv von der Bodenwand der zweiten Nut wegdrückt, um ihn in Richtung der Öffnung der zweiten Nut zu pressen, bis der zweite Wälzkörper zwischen der Bahn und der Ringinnenwand in einer eingeklemmten Position gehalten wird; und wobei das erste Organ einen zweiten Freigabeabschnitt aufweist, um eine Drehung der zweiten Welle durch die erste Welle in der zweiten Drehrichtung zuzulassen, wobei sich der zweite Freigabeabschnitt in der Umfangsrichtung gegenüber der Öffnung der zweiten Nut erstreckt, um geeignet zu sein, gegen den zweiten Wälzkörper in Anlage zu kommen und ihn in Richtung der Bodenwand der zweiten Nut zu pressen, wenn das erste Organ in der zweiten Drehrichtung, die der Vorspannrichtung des zweiten elastischen Elements entgegengesetzt ist, gedreht wird und gleichzeitig das Drehmoment ausreicht, um die Vorspannung des zweiten elastischen Elements zu überwinden und den zweiten Wälzkörper aus der eingeklemmten Position zu lösen.

Die Erfindung betrifft außerdem eine entsprechend definierte mechanische Kopplungsvorrichtung, bei der die Drehung der zweiten Welle durch die erste Welle in der Drehrichtung, die durch die entsprechende Blockiereinheit blockiert wird, durch eine erste Auflagefläche des ersten Organs, die gegen eine Auflagefläche des zweiten Organs in Anlage kommt, gewährleistet wird, wenn der Wälzkörper durch den Freigabeabschnitt aus der eingeklemmten Position freigegeben wird, wobei die erste und die zweite Auflagefläche in der Umfangsrichtung übereinanderliegen können.

Die Erfindung betrifft außerdem eine entsprechend definierte mechanische Kopplungsvorrichtung, wobei die Drehung der zweiten Welle durch die erste Welle in der Drehrichtung, die durch die entsprechende Blockiereinheit blockiert wird, durch den Wälzkörper und das entsprechende elastische Element gewährleistet wird, die eine Kontaktschnittstelle zwischen dem Freigabeabschnitt des ersten Organs und der Nutbodenwand der Blockiereinheit bilden.

Die Erfindung betrifft außerdem eine Lenksäulenbaugruppe für ein Lenksystem eines Fahrzeugs, beispielsweise eines Kraftfahrzeugs, die Folgendes aufweist:

- einen Lenksäulenkörper, der dazu vorgesehen ist, fest an einer Fahrzeugstruktur montiert zu sein;

- einen Arm, der vom Lenksäulenkörper getragen wird und sich dabei in einer Längsrichtung erstreckt, wobei der Arm zumindest teilweise in den Lenksäulenkörper eingepasst ist und in Bezug auf den Lenksäulenkörper in Längsrichtung translatorisch verschiebbar ist;

- einen elektromechanischen Aktor zum translatorischen Bewegen des Arms in Längsrichtung, wobei der elektronische Aktor Folgendes umfasst:

- einen Elektromotor zum rotatorischen Antrieb;

- einen Bewegungswandler vom Schraube-Mutter-Typ, der eine durch den Elektromotor bereitgestellte Drehung in eine Verschiebung des Arms umwandelt, wobei der Bewegungswandler eine Gewindestange, die in Bezug auf den Lenksäulenkörper translationsfest ist, und eine Mutter, die rotationsfest und in der Längsrichtung translatorisch fest mit dem Arm verbunden ist, umfasst;

- eine entsprechend definierte mechanische Drehkopplungsvorrichtung zum rotatorischen Koppeln der Gewindestange mit einer am Ausgang des Elektromotors rotatorisch angetriebenen Antriebswelle.

Die Erfindung betrifft außerdem eine entsprechend definierte Lenksäulenbaugruppe, wobei die mechanische Drehkopplungsvorrichtung ein integraler Bestandteil eines Antriebsmechanismus ist, der in einem am Lenksäulenkörper befestigten Gehäuse untergebracht ist und über den eine durch den Elektromotor bereitgestellte Drehung auf die Gewindestange übertragen wird, wobei der Antriebsmechanismus die Antriebswelle umfasst, die durch den Elektromotor angetrieben wird, wobei das erste Organ ein Ritzel aufweist, das sich über den Überlappungsabschnitt hinaus erstreckt, wobei das Ritzel eine Zahnung aufweist, die mit einer Zahnung der Antriebswelle zusammenwirkt.

Die Erfindung betrifft außerdem eine entsprechend definierte Lenksäulenbaugruppe, wobei der Ring durch das Gehäuse gebildet ist. Die Erfindung betrifft außerdem eine entsprechend definierte Lenksäulenbaugruppe, wobei der Ring am Gehäuse angebracht ist.

Die Erfindung betrifft außerdem eine entsprechend definierte Lenksäulenbaugruppe, wobei es sich bei dem bzw. den Wälzkörper(n) um Rollen handelt.

Die Erfindung betrifft außerdem eine entsprechend definierte Lenksäulenbaugruppe, wobei das bzw. die elastische(n) Element(e) aus einem Metallband gebildet sind.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden beim Lesen der nachstehenden detaillierten Beschreibung deutlich, für deren Verständnis auf die beigefügten Zeichnungen verwiesen wird. Es zeigen:

- [Fig. 1] eine perspektivische Ansicht einer Lenksäulenbaugruppe nach einer Ausführungsform der Erfindung, die ein Gestell, einen in Bezug auf das Gestell verschiebbaren Arm und einen elektromechanischen Aktor zur Bewegung des Arms umfasst;

- [Fig. 2] eine Detailansicht einer Getriebemotoreinheit des elektromechanischen Aktors aus Fig. 1 ;

- [Fig. 3A] eine erste Explosionsansicht eines Teils des Getriebemotors aus Fig. 2, die insbesondere eine mechanische Kopplungsvorrichtung 38 darstellt;

- [Fig. 3B] eine zweite Explosionsansicht eines Teils des Getriebemotors aus Fig. 2 aus einer anderen Perspektive als der aus Fig. 3A;

- [Fig. 4] eine Schnittansicht eines Überlappungsabschnitts der erfindungsgemäßen mechanischen Kopplungsvorrichtung entlang der Drehmomentebene A-A aus Fig. 1 ;

- [Fig. 5] eine Detailansicht aus Fig. 4;

- [Fig. 6A] eine Schnittansicht der mechanischen Kopplungsvorrichtung, die der aus Fig. 4 entspricht und eine Drehblockierungsdynamik darstellt;

- [Fig. 6B] eine Schnittansicht der mechanischen Kopplungsvorrichtung, die der aus Fig. 4 entspricht und eine Drehkopplungsdynamik darstellt. Ausführliche Beschreibung der Erfindung

In der folgenden Beschreibung sind identische, ähnliche oder analoge Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen.

Bezugnehmend auf Fig. 1 ist eine Lenksäulenbaugruppe 10 für ein Lenksystem eines Fahrzeugs dargestellt. Diese Baugruppe 10 umfasst ein Gestell 12, das dazu bestimmt ist, starr an einem Oberbauelement eines Fahrzeugs wie einer Lenkwelle befestigt zu sein, einen vom Gestell 12 getragenen Lenksäulenkörper 14 und einen vom Lenksäulenkörper 14 getragenen Arm 16. Der Arm 16 umschließt eine Lenkwelle 18, die dazu vorgesehen ist, ein nicht dargestelltes Lenkrad des Fahrzeugs zu tragen.

Die Lenkwelle 18 erstreckt sich entlang einer in Längsrichtung ausgerichteten AX-Achse. Die Lenkwelle 18 erstreckt sich entlang des Arms 16, der ebenfalls eine Längserstreckung aufweist und dazu vorgesehen ist, in starrer Kopplung rotatorisch mit dem Lenkrad verbunden zu sein. Diese Lenkwelle 18 weist insbesondere ein freies Ende 20 auf, das in Längsrichtung über den Arm 16 hinausragt, um das Lenkrad des Fahrzeugs durch Einpressen aufzunehmen.

Bei dem Beispiel aus Fig. 1 weist das freie Ende 20 eine im Längsschnitt allgemein kreisförmige Kontur auf und definiert eine Nut, die dazu vorgesehen ist, einen Vorsprung aufzunehmen, der einen Zapfen bildet, der an einer entsprechenden Vertiefung des Lenkrads ausgebildet ist. Es sei allerdings darauf hingewiesen, dass jede andere Art von Form vorgesehen sein kann, um dem Negativ der am Lenkrad ausgebildeten Vertiefung zu entsprechen, in die das freie Ende 20 eingreift. So kann das freie Ende 20 beispielsweise äußere Rillen aufweisen, die mit an der entsprechenden Vertiefung des Lenkrads ausgebildeten inneren Rillen Zusammenwirken, um eine Drehkopplung zu gewährleisten.

Im Rahmen der Erfindung ist die Lenksäulenbaugruppe 10 dazu vorgesehen, eine Einstellung der Längsposition des Lenkrads im Fahrgastraum des damit ausgestatteten Fahrzeugs zu ermöglichen. Zu diesem Zweck ist der Arm 16 am Lenksäulenkörper 14 angebracht und weist dabei eine Längsbewegungsfähigkeit auf. Im Detail sind der Arm 16 und der Lenksäulenkörper 14 so gestaltet, dass sie eine relative Bewegung in Längsrichtung zulassen, was in der Praxis einer Bewegung des Arms 16 in Bezug auf den Lenksäulenkörper 14 entspricht, da der Lenksäulenkörper 14 in Längsrichtung fest mit dem Gestell 2 verbunden ist, das nach dem Einbau in das Fahrzeug feststehend ist. Es sei darauf hingewiesen, dass der Lenksäulenkörper 14 in Bezug auf Gestell 12 schwenkbar montiert sein kann, um zusätzlich eine Höhenverstellung des Lenkrads im Fahrgastraum zu ermöglichen, allerdings immer eine Längsverbindung mit dem Gestell 12 beibehält.

Bei dem Beispiel aus Fig. 1 weist der Lenksäulenkörper 14 eine Bohrung 22 auf, in der der Arm 16 verschiebbar montiert ist, um die Längsbewegung des Arms 16 zu ermöglichen.

Ergänzend dazu ist die Lenkwelle 18 translatorisch mit dem Arm 16 verbunden, sodass sie vom Arm 16 bei seiner Längsbewegung mitgenommen wird. Es versteht sich, dass aufgrund der Tatsache, dass die Lenkwelle 18 das Lenkrad trägt und zugleich mit der Bewegung des Arms 16 translatorisch fest verbunden ist, die relative Positionierung des Arms 16 in Bezug auf den Lenksäulenkörper 14 die Position des Lenkrads im Fahrgastraum des Fahrzeugs bedingt.

In der Praxis wirkt der Arm 16 wie ein Muskel: Seine Betätigung bewirkt eine Veränderung der Längserstreckung der Lenkwelle 18 und führt dementsprechend zu einer Bewegung des mit der Lenkwelle 18 fest verbundenen Lenkrads.

Vorteilhafterweise ist die Lenkwelle 18 entlang ihrer Erstreckung im Arm 16 von teleskopischer Natur, um ihre Fähigkeit, eine Lenkraddrehung zu übertragen, beizubehalten und gleichzeitig einen translatorischen Freiheitsgrad zu gewährleisten.

Die Bewegung des Arms 16 relativ zum Lenksäulenkörper 14 wird durch einen elektromechanische Stellaktor 24 gewährleistet. Der elektromechanische Aktor 24 umfasst einen Elektromotor 26, der den Arm 16 über einen Antriebsmechanismus 28 translatorisch antreibt. Der Antriebsmechanismus 28 umfasst insbesondere einen Bewegungswandler 30 vom Schraube-Mutter-Typ, der eine durch den Elektromotor 26 bereitgestellte Drehung in eine Verschiebung des Arms 16 umwandelt Der Bewegungswandler 30 weist eine Gewindestange 31 und eine von der Gewindestange getragene Mutter 32 auf. Die Mutter 32 und die Gewindestange 31 weisen ein Außen- bzw. ein Innengewinde auf, die Zusammenwirken.

Nach der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ist die Gewindestange 31 in Bezug auf den Lenksäulenkörper 14 translationsfest und entlang ihrer Stangenachse AX1 drehbar. Die Stangenachse AX1 ist im Wesentlichen parallel zur Längsausrichtungsachse AX, die mit der Drehachse des Arms 16 zusammenfällt, der in diesem Beispiel die Form eines Rohrs aufweist. In der Praxis kann zwischen der AX1 -Achse und der AX-Achse eine geringe Winkelabweichung bestehen, ohne dass dies Auswirkungen auf den ordnungsgemäßen Betrieb des elektromechanischen Aktors 24 hat.

Die Gewindestange 31 ist am Lenksäulenkörper 14 montiert und weist ein erstes freies Ende 31 a und ein zweites Ende 31 b, an dem die Stange gegen Verschiebung gesichert ist, auf.

Ergänzend dazu ist die Mutter 32 translatorisch fest mit dem Arm 16 verbunden, indem sie fest an diesem angebracht ist, und gegen Drehung um die Gewindestange 31 gesichert. Die Mutter 32 erstreckt sich in einer radialen Richtung AY1 um die Gewindestange 31 , wobei die radiale Richtung AY1 als eine Richtung definiert ist, die die Stangenachse AX1 orthogonal kreuzt.

Bei dem Beispiel aus Fig. 1 ergibt sich aus der Tatsache, dass die Achse AX1 der Gewindestange 31 nicht mit der Drehachse AX des Arms 16 zusammenfällt, dass eine Drehung der Mutter 32 unmöglich ist. Dieser Aspekt führt bei Drehung der Gewindestange 31 zwangsläufig zu einer Längsbewegung der Mutter 32 entlang der Gewindestange 31 . Dennoch ist die erfindungsgemäße Lenksäulenbaugruppe 10 nicht auf diese spezielle Anordnung der Gewindestange 31 beschränkt. Eine andere Anordnung der Gewindestange 31 ist zulässig, wenn die folgenden zwei Bedingungen erfüllt sind: - die Mutter 32 ist translatorisch fest mit dem Arm 16 verbunden und

- die Gewindestange 31 , die die Mutter 32 trägt, ist in Längsrichtung fest mit dem Lenksäulenkörper 14 verbunden.

Als nicht einschränkendes Beispiel kann vorgesehen sein, dass die Mutter 32 durch ein speziell gestaltetes Blockierorgan entlang der Gewindestange 31 gegen Drehung gesichert ist.

Betrachtet man die im Fahrzeug angeordnete Lenksäulenbaugruppe 10, so wird der Elektromotor 26 während eines Schritts der Einstellung der Längsposition des Lenkrads aktiviert, um die Gewindestange 31 zu drehen. Als Reaktion darauf bewegt sich die Mutter 32 entlang der Gewindestange 31 und nimmt den Arm 16, an dem sie befestigt ist, in ihrer Längsbewegung mit. In Abhängigkeit von der Gewinderichtung der Gewindestange 31 und folglich der Gewinderichtung der Mutter bewirkt eine Drehung der Gewindestange durch den Elektromotor 26 eine Verschiebung des Arms 16:

- entweder in einer mit S1 gekennzeichneten sogenannten Ausfahrrichtung, die das Lenkrad näher an einen Fahrersitz des Fahrzeugs heranführt;

- oder in einer mit S2 gekennzeichneten sogenannten Einfahrrichtung, die das Lenkrad vom Fahrersitz wegführt.

Im Rahmen der Erfindung ist der Bewegungswandler 30 von reversibler Natur, um eine höhere Geschwindigkeit der Bewegung der Mutter 32 entlang der Gewindestange mit ISO-Leistung des Elektromotors 26 und somit eine höhere Geschwindigkeit der Einstellung der Längsposition des Lenkrads zu ermöglichen. Dieses reversible Attribut des Bewegungswandlers 30 entspricht der Möglichkeit der Drehung der Gewindestange 31 , um die Mutter 32 translatorisch mitzunehmen, aber umgekehrt auch der Bewegung der Mutter 32 in Längsrichtung, um als Reaktion darauf eine Drehung der Gewindestange 31 zu bewirken.

Dennoch ist eine unbeabsichtigte translatorische Bewegung der Mutter 32, d. h. außerhalb der Einstellphase, unerwünscht. So muss eine feste Position des Lenkrads gewährleistet sein, wenn sich der Elektromotor 26 im Ruhezustand befindet, d. h. die Einstellung nicht aktiviert ist. Eine vom Fahrer in einer Fahrsitua- tion auf das Lenkrad ausgeübte Kraft darf nicht dazu führen, dass das Lenkrad über den elektromechanischen Stellaktor 24 bewegt wird.

Die der Erfindung zugrundeliegende Idee beruht somit auf der Absicht, die Gewindestange 31 außerhalb einer Einstellphase durch den Motor 26 gegen Drehung zu sichern, wodurch eine Längsbewegung der Mutter 32 verhindert wird. Wenn die Mutter 32 während der Nichteinstellphase blockiert ist, kommt es zu einer Blockierung der Position des Arms 16 und folglich zu einer Blockierung der Position des Lenkrads, dessen Position durch die Position des Arms 16 bedingt ist.

In dieser Hinsicht liegt die wesentliche Besonderheit der Erfindung darin, dass der Antriebsmechanismus 28 eine mechanische Kopplungsvorrichtung 38 aufweist, um eine Drehung der Gewindestange durch den Elektromotor zuzulassen und gleichzeitig die Stange gegen eine Drehung durch die Mutter zu sichern.

Wie in Fig. 2 im Detail zu sehen ist, weist der Antriebsmechanismus 28 die Form eines Winkelgetriebes auf, das in ein am Lenksäulenkörper 14 befestigtes Gehäuse 40 integriert ist. Das Gehäuse 40 weist zu diesem Zweck Befestigungslöcher auf, die mit 41 gekennzeichnet sind. Der Elektromotor 26 ist ebenfalls am Gehäuse 40 befestigt, worüber die Montage des Elektromotors 26 am Lenksäulenkörper 14 gewährleistet ist. Die Verbindung des Elektromotors 26 und des Antriebsmechanismus 28 bildet eine sogenannte Getriebemotoreinheit.

Der Antriebsmechanismus 28 weist eine Antriebswelle 42 auf, die mit einer nicht sichtbaren Motorausgangswelle gekoppelt ist. Die Antriebswelle 42 weist die Form einer Schnecke auf und erstreckt sich in einer zur Längsrichtung orthogonalen Richtung. Eine Drehung der Antriebswelle durch den Motor wird auf die Gewindestange 31 über die mechanische Kopplungsvorrichtung 38 übertragen, die eine Schnittstelle zwischen den beiden Elementen bildet.

Bezugnehmend auf Fig. 2, 3A und 3B ist die mechanische Kopplungsvorrichtung 38 aus der Kombination eines Rings 44, eines ersten Übertragungsorgans 46, eines zweiten Übertragungsorgans 48, eines Paars von Wälzkörpern 50 und eines Paars von elastische Elementen 52 gebildet. Im Folgenden werden diese Elemente mit Bezug auf die Gewindestange 31 und die Antriebswelle 42 beschrieben, da ihre Abmessungen und Ausrichtungen bezüglich ihres Bestimmungsorts an der Schnittstelle zwischen der Gewindestange 31 und der Antriebswelle 42 definiert sind.

Das erste Organ 46 weist die Form einer Baugruppe auf, die aus der starren Verbindung zwischen einem Ritzel 54 und einer Zunge 56 gebildet ist, die entweder zusammengefügt oder einstückig ausgebildet sind. Das Ritzel 54 ist konzentrisch mit der Gewindestange 31 entlang AX1 angeordnet. Es weist eine Außenzahnung auf, die dazu ausgebildet ist, mit der Antriebswelle 42 zusammenzuwirken. Im Beispiel der Abbildungen handelt es sich bei der Antriebswelle 42 und dem Ritzel 54 um Räder mit linkssteigender Schrägverzahnung, die ein Untersetzungsverhältnis erzeugen. Das Ritzel 54 weist in seiner Mitte eine Durchgangsöffnung auf, die eine zylindrische Innenwand 54a mit einer Längsachse begrenzt. Außerdem wird es in Längsrichtung durch zwei Seitenwände 54b begrenzt, die senkrecht zur Längsrichtung stehen. Die Seitenwände 54b können jeweils einer Scheibe oder einer Fläche entsprechen, die das Negativ der Zahnungskontur des Ritzels 54 bildet. Die Seitenwände 54b sind radial durch die äußere radiale Kontur des Ritzels 54, die der Zahnung entspricht, und durch die innere Kontur, die durch die zylindrische Innenwand definiert ist, begrenzt. Die Zunge 56 weist die Form eines Zylinderabschnitts auf. Sie ragt in Längsrichtung über die in Richtung der Gewindestange 31 gewandte Seitenwand 54b des Ritzels 54 heraus. Genauer gesagt, erstreckt sich die Zunge 56 über einen kreisbogenförmigen Abschnitt in einer Richtung AZ1 , die einer Gierrichtung um die Achse AX1 entspricht.

Es sei darauf hingewiesen, dass der elektromechanische Aktor 24 nicht auf die Ausrichtung des Elektromotors 26 und dementsprechend auch nicht auf die Ausrichtung der Antriebswelle 42 sowie auf die Form der Gewinde der Antriebswelle 42 und des Ritzels 54 beschränkt ist. Bei diesem Beispiel gilt, dass das Gewinde des Ritzels 54 die Bildung eines benötigten Winkelgetriebes ermöglicht, wobei davon ausgegangen wird, dass sich die Antriebswelle 42 orthogonal zur Längsrichtung der Gewindestange 31 erstreckt. Es kann aber auch eine andere Ausrichtung des Elektromotors 26 und damit der Antriebswelle 42 durch eine Ände- rung des Gewindes des Ritzels 54 vorgesehen sein, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Das zweite Organ 48 weist die Form einer abgestuften Welle mit einem Hohlkörper auf. Es erstreckt sich in Längsrichtung konzentrisch mit der Gewindestange 31 entlang AX1 . Es setzt sich aus einer Kaskade konzentrischer Ringe zusammen, die sich jeweils in der Längsausdehnung eines anderen Rings erstrecken. Im Detail ist das zweite Organ 48 in Längsrichtung durch einen Greifring 58 und einen Abschlussring 60 begrenzt. Bei Betrachtung der von der Gewindestange 31 zur Antriebswelle 42 definierten Längsrichtung ist am zweiten Organ 48 Folgendes zu erkennen: ein Kopplungsring 62, der den Greifring 58 verlängert, einen Führungsring 64, der den Führungsring 64 verlängert, und der Abschlussring 60, der den Führungsring 64 verlängert.

Aus funktioneller Sicht ist der Greifring 58 so geformt, dass er das zweite Ende 31 b der Gewindestange 31 aufnimmt, vorteilhafterweise durch Einpressen, um eine Drehkopplung des zweiten Organs 48 mit der Gewindestange 31 zu gewährleisten. Diese Besonderheit führt zur einer transaktorischen Blockierung der Gewindestange 31 am Getriebe. Der Greifring 58 übernimmt außerdem die Funktion eines Längsanschlags, an dem die Zunge 56 anliegt.

Der Führungsring 64 greift in Gleitpassung in die Öffnung des Ritzels 54 ein, um eine Konzentrizität des ersten und des zweiten Organs zu gewährleisten.

Der Kopplungsring 62 weist einen radialen Vorsprung 66 auf. Der radiale Vorsprung 66 erstreckt sich über einen Teil des Umfangs des Kopplungsrings 62. Im Vorsprung 66 sind zwei radiale Ausnehmungen 68 gebildet, in denen jeweils sowohl einer der beiden Wälzkörper 50 als auch eines der beiden elastischen Elemente 52 angeordnet sind. Die Ausnehmungen erstreckten sich in der Umfangsrichtung, jeweils an einem Umfangsende des radialen Vorsprungs 66. Bei dem Beispiel aus Fig. 3A und 3B sind die Ausnehmungen 68 in Längsrichtung durch zwei vorspringende Restwände 66 begrenzt. Die vorspringenden Restwände 66 sorgen dafür, dass die Wälzkörper 50 in Längsrichtung gehalten werden. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese spezielle Form eines Vorsprungs 66 beschränkt und erlaubt auch einen Halt der Wälzkörper- und Federelemente in Längsrichtung zwischen dem ersten und dem zweiten Organ, die sich gegenüberliegend erstrecken.

Die Wälzkörper 50 weisen die Form von in Längsrichtung ausgerichteten Rollen auf, und die elastischen Elemente weisen die Form von Federn auf, die jeweils aus einem Metallband gebildet sind.

Der Kopplungsring 62 ist in Längsrichtung an einem Abschnitt C einer sogenannten Überlappung der mechanischen Kopplungsvorrichtung 38 mit der Zunge 56 des ersten Organs 46 ausgerichtet.

Bei dem Beispiel aus den Figuren weist der Ring 44 eine zylindrische Außen- und Innenfläche auf. Er ist so ausgerichtet, dass die Drehachse seiner Innenfläche mit der Achse AX1 der Gewindestange 31 zusammenfällt. Er ist an seiner Außenfläche in eine entsprechende, im Gehäuse 40 ausgebildete Ausnehmung eingepresst, um seine Drehung entlang AX1 zu blockieren, während seine Innenfläche das erste und das zweite Organ in Gleitpassung am Überlappungsabschnitt C umgibt.

Es sei darauf hingewiesen, dass die Außenfläche des Rings 44 nicht darauf begrenzt ist, dass sie eine kreisförmige Kontur aufweist. Die Außenfläche kann insbesondere prismatisch sein, d. h. eine polygonale Kontur aufweisen. In diesem Fall versteht es sich, dass eine Drehung des Rings 44 nicht möglich ist, wenn er in die Ausnehmung des Gehäuses 40 eingepresst ist, die so geformt ist, dass sie eine Kontur aufweist, die das Negativ der Kontur der Außenfläche bildet.

Alternativ kann der Ring 44 auch Bestandteil des Gehäuses 40 sein, d. h. direkt durch das Gehäuse 40 gebildet sein. In diesem Fall versteht es sich, dass das Gehäuse 40 einfach eine ringförmige Innenfläche bildet, die als Innenfläche des Rings 44 fungiert.

Der Antriebsmechanismus 28 umfasst ferner: - ein Kugellager 70, das einen Außenring, der fest vom Gehäuse 40 getragen wird, und einen Innenring, der den Abschlussring 60 umgibt, aufweist Wie zu verstehen ist, bildet diese Anordnung ein Lager zur rotatorischen Führung der Gewindestange 31 über das zweite Organ 48;

- einen Konditionierungsring 72, der in das Gehäuse 40 eingepasst ist und durch den sich ein Schraubenelement 74 erstreckt, das in den Abschlussring 60 eingeklemmt ist, um zum Halt der Gewindestange 31 axial in Bezug auf den Lenksäulenkörper 14 beizutragen.

Die Anordnung der Elemente, die sich am Überlappungsabschnitt C erstrecken, wird anhand der beigefügten Figuren 4 und 5 beschrieben.

Die mit 76 gekennzeichnete Innenwand des Rings 44 umgibt den Vorsprung 66 und die Zunge 56. Sie erstreckt sich radial um die Ausnehmungen 68, um gemeinsam Nuten 78 zu begrenzen.

Jede Nut 78 ist wie folgt begrenzt:

- radial sowohl durch eine Bahn 80, die der radialen Kontur des aus der zugehörigen Ausnehmung 68 entnommenen Vorsprungs 66 entspricht, und durch die Innenfläche des Rings 44, sodass ein radialer Halt des entsprechenden Wälzkörpers 50 gewährleistet ist;

- in Umfangsrichtung durch eine Nutbodenwand 82, die dem Umfangsende des aus der zugehörigen Ausnehmung 68 entnommenen Vorsprungs entspricht, und durch eine Nutöffnung 84, die dem Umfangsende dieser Ausnehmung entspricht.

Wie zu verstehen ist, entsprechen die Ausnehmungen 68 Volumina, die im Vorsprung 66 ausgespart sind und seine Umfangserstreckung begrenzen.

Eine wesentliche Besonderheit besteht in der Ausrichtung der Nuten. Die Nuten 78 weisen entgegengesetzte Ausrichtungen auf, d. h. die von der Bodenwand 82 in Richtung der Nutöffnung 84 definierte Umfangsrichtung der einen entspricht der entgegengesetzten Richtung der anderen.

Jede Bahn 80 des zweiten Organs 48 ist so geformt, dass die radiale Erstreckung der entsprechenden Nut 78 mit zunehmender Nähe zur Nutöffnung 84 in der Umfangsrichtung abnimmt. Diese radiale Querschnittsabnahme ist so gestaltet, dass die an der Nutöffnung 84 gemessene in Fig. 5 mit M gekennzeichnete radiale Erstreckung der Nut 78 kleiner als die radiale Abmessung des mit D gekennzeichneten Wälzkörpers 50 ist. Daraus folgt, dass sich der Wälzkörper 50 nicht durch die Nutöffnung 84 aus der Nut 78 lösen kann.

Somit wird an jeder Nut 78 der zugehörige Wälzkörper 50 in Umfangsrichtung sowohl durch die Nutbodenwand 82 als auch durch die Nutöffnung 84 in der Nut gehalten.

Die Wälzkörper 50 weisen die Form von Rollen auf, die so ausgerichtet sind, dass sich ihre Achse in Längsrichtung erstreckt.

Was die elastischen Elemente 52 betrifft, so weisen sie jeweils die Form eines Metallbands auf und sind jeweils zwischen der Nutbodenwand 82 und der Rolle 50 einer einzelnen Nut 78 vorgespannt angeordnet. Sie sind so ausgebildet, dass sie die Rolle 50 unter elastischer Vorspannung passiv von der Nutbodenwand 82 wegdrücken, um sie in Richtung der Nutöffnung 84 zu pressen. Da sich die Rolle 50 nicht durch die Nutöffnung 84 aus der Nut 78 lösen kann, wird die Rolle 50 folglich zwischen der Bahn 80 und der Ringinnenfläche 76 in einer eingeklemmten Position gehalten.

In der Praxis wird die Vorspannung dadurch gewährleistet, dass die Metallbänder so dimensioniert sind, dass ihre Installation zwischen den beiden vorspringenden Restwände ihre Verformung erzwingt.

Da sich die Rolle 50 nicht durch die Nutöffnung 84 aus der Nut 78 lösen kann, wird die Rolle 50 folglich zwischen der Bahn 80 und der Ringinnenfläche 76 in einer eingeklemmten Position gehalten.

In der Praxis stellt jede Baugruppe, die aus einer Nut 78 und dem aus einer Rolle 50 und einer Feder 52 gebildeten, in dieser Nut angeordneten Paar gebildet ist, eine sogenannte Blockiereinheit 90 dar. Im Folgenden wird die Dynamik der Drehung bzw. der Blockierung der Drehung der Gewindestange 31 anhand der Figuren 6A und 6B erläutert, in denen die Bestandteile derselben Blockiergruppe zum besseren Verständnis entweder mit dem Buchstaben a oder mit dem Buchstaben b gekennzeichnet sind.

Bezugnehmend auf Fig. 6A wird während einer Nichteinstellphase, d. h., wenn sich der Elektromotor 26 im Ruhezustand befindet, ein Längsimpuls auf die Mutter 32 dazu neigen, die Gewindestange 31 in Drehung zu versetzen. Diese Drehung kann je nach Richtung der auf die Mutter 32 ausgeübten Längskraft entweder einem Einschrauben oder einem Ausschrauben der Stange 31 entsprechen.

Gehen wir davon aus, dass die Gewindestange 31 dazu neigt, in einer beliebigen, mit R1 gekennzeichneten Richtung um ihre Stangenachse AX1 gedreht zu werden. Da das zweite Organ 48 rotatorisch fest mit der Gewindestange 31 verbunden ist, versteht es sich, dass das zweite Organ 48 ebenfalls dazu neigt, in der Richtung R1 in Drehung versetzt zu werden.

Bei dem Beispiel aus Fig. 6A ist diese Richtung R1 zur Richtung der Vorspannung der Feder 52a, die auf die Rolle 50a einer ersten Blockiergruppe 90a ausgeübt wird, entgegengesetzt. Da die Feder 52a die Rolle 50a in die der Richtung R1 entgegengesetzte Richtung presst, um sie zwischen der Ringinnenwand 76 und der Bahn 80a, die die Nut 78a der ersten Gruppe begrenzt, blockiert zu halten, ist folglich das zweite Organ 48 gegen Drehung in Richtung R1 gesichert.

Denn um eine Drehung des zweiten Organs 48 zu ermöglichen, muss sich die Rolle 50a um sich selbst drehen können, indem sie an der Ringinnenwand 76 rollt. Diese Drehung wird jedoch durch eine auf die Rolle ausgeübte Klemmwirkung verhindert, die ihrerseits aufgrund der kombinierten Wirkung der verringerten radialen Erstreckung der Nut 78a und der elastischen Vorspannung der Feder 52a von der Bahn 80a und der Ringinnenwand 76 eingeklemmt wird.

Da das zweite Organ 48 in der Richtung R1 gegen Drehung gesichert ist, ist folglich die Gewindestange in derselben Richtung R1 gegen Drehung gesichert. Geht man gleichermaßen davon aus, dass die Gewindestange 31 dazu neigt, durch eine auf die Mutter 32 ausgeübte Längskraft in einer Richtung R2, die der Richtung R1 entgegengesetzt ist, um ihre Stangenachse AX1 gedreht zu werden, so ist es die zweite Blockiergruppe 90b, die eine Drehsicherung gewährleistet

Analog verhindert die Klemmwirkung, die aufgrund der kombinierten Wirkung der verringerten radialen Erstreckung der Nut 78b und der elastischen Vorspannung der Feder 52b auf die Rolle 50b der zweiten Gruppe 90b ausgeübt wird, dass sich diese Rolle 50b dreht. Diese Klemmwirkung entsteht in diesem Fall durch die elastische Vorspannung der die Rolle 50b in die der Richtung R2 entgegengesetzte Richtung presst, um sie zwischen der Ringinnenwand 76 und der Bahn 80b, die die Nut 78b der zweiten Gruppe begrenzt, blockiert zu halten.

Bezugnehmend auf Fig. 6B wird während einer Einstellphase, d. h., wenn der Elektromotor 26 aktiviert ist, um die Antriebswelle 42 in Drehung zu versetzen, das erste Organ 46 aufgrund des Eingriffs seines Ritzels 54 in die Antriebswelle 42 rotatorisch angetrieben.

Betrachten wir zunächst eine Drehung des ersten Organs 46 in die Richtung S1. Eine Drehung in die Richtung S1 führt dazu, dass sich die Zunge 56 in Richtung der Nut 78a der ersten Blockiergruppe 90a dreht.

Im Detail wird eine erste Umfangsendfläche 56a der Zunge 56 gegen eine mit 66a gekennzeichnete erste Umfangsendwand des Vorsprungs 66, die sich radial bis zur Nutöffnung 84a erstreckt, in Anlage gebracht, wie in Fig. 6B dargestellt.

Die erste Umfangsendfläche 56a der Zunge 56 erstreckt sich ebenfalls radial entlang der Nutöffnung 84a, sodass die Anlage der ersten Umfangsendfläche 56a gegen die erste Umfangsendwand 66a des Vorsprungs dazu führt, dass sie die Rolle 50a in Richtung des Nutbodens 82a der Nut 78a presst.

Wenn das vom Elektromotor 26 bereitgestellte Drehmoment ausreichend ist, kann durch den Druck, der durch die erste Umfangsendfläche 56a der Zunge 56 auf die Rolle 50a ausgeübt wird, die Vorspannung der Feder 52a überwunden werden. In diesem Fall kommt es zu einem Lösen der Rolle 50a aus ihrer Klemmposition, indem sie sich entgegen der Vorspannung der Feder 52a in

Richtung des Nutbodens 82a bewegt

Sobald die erste Umfangsendfläche 56a der Zunge 56 an der ersten Umfangsendwand 66a des Vorsprungs 66 anliegt, nimmt das erste Organ das zweite Organ in seiner Drehung mit. Dementsprechend wird eine Drehkopplung des ersten und des zweiten Organs in der Richtung R1 wirksam, da die erste Blockiereinheit 90a infolge der Lösung der Rolle 50a dieser Drehung nicht entgegenwirkt Die Gewindestange 31 , die rotatorisch fest mit dem zweiten Organ 48 verbunden ist, wird dann in der Richtung R1 gedreht

Es sei außerdem darauf hingewiesen, dass die zweite Blockiereinheit 90b nicht für die Drehsicherung des zweiten Organs 48 in dieser ersten Drehrichtung R1 sorgt So wird die Rolle 50b der zweiten Blockiereinheit durch die Drehung des zweiten Organs 48 durch das erste Organ 46 natürlicherweise in Richtung des Nutbodens 82b getrieben und kann so an der Innenwand 76 des Rings 44 rollen. Dieser Aspekt ergibt sich aus der Tatsache, dass:

- wenn das auf das erste Organ 46 ausgeübte Drehmoment ausreicht, um die durch die Feder 52a der ersten Blockiergruppe 90a auf die Rolle 50a ausgeübte Vorspannung zu überwinden; dann

- das auf das zweite Organ ausgeübte Drehmoment ebenfalls ausreicht, um die Rolle 50b dazu zu bringen, sich gegen die Vorspannung der Feder 52b der zweiten Blockiergruppe 90b in Richtung des Nutbodens 82b zu bewegen.

Gleichermaßen wird unter der Annahme, dass das erste Organ 46 rotatorisch in der Richtung R2, die der Richtung R1 entgegengesetzt ist, angetrieben wird, eine Drehung der Gewindestange 31 in der Richtung R2 ermöglicht.

Eine zweite Umfangsendfläche 56b der Zunge 56 wird gegen eine zweite Umfangsendfläche 66b des Vorsprungs 66, die sich radial bis zur Nutöffnung 84b erstreckt, in Anlage gebracht.

Ebenso wie die erste Umfangsendfläche 56b erstreckt sich auch die zweite Umfangsendfläche 56b ebenfalls radial entlang der Nutöffnung 84b, sodass die Anlage der zweiten Umfangsendfläche 56b gegen die zweite Umfangsendfläche 66b des Vorsprungs 66 dazu führt, dass sie die Rolle 50b in Richtung des Nutbodens 82b der Nut 78b presst.

Wenn das vom Elektromotor 26 bereitgestellte Drehmoment ausreichend ist, kann durch den Druck, der durch die zweite Umfangsendfläche 56b der Zunge 56 auf die Rolle 50b ausgeübt wird, die Vorspannung der Feder 52b überwunden werden. Es kommt zu einem Lösen der Rolle 50b aus ihrer Klemmposition, indem sie sich entgegen der Vorspannung der Feder 52b in Richtung des Nutbodens 82b bewegt.

Sobald die erste Umfangsendfläche 56b der Zunge 56 an der zweiten Umfangsendfläche 66b des Vorsprungs 66 anliegt, nimmt das erste Organ 46 das zweite Organ 48 in seiner Drehung mit. Eine Drehkopplung des ersten und des zweiten Organs in der Richtung R2 wird wirksam, da die erste Blockiereinheit 90a infolge der Lösung der Rolle 50b dieser Drehung nicht entgegenwirkt. Die Gewindestange 31 , die rotatorisch fest mit dem zweiten Organ 48 verbunden ist, wird dann in der Richtung R2 gedreht.

Durch den Spiegeleffekt bei ^A einer Drehung des ersten Organs 46 in der Richtung R1 sorgt die erste Blockiereinheit 90a nicht für eine Drehsicherung des zweiten Organs 48 in dieser zweiten Drehrichtung R2. So wird die Rolle 50a der ersten Blockiereinheit 90a durch die Drehung des zweiten Organs 48 durch das erste Organ 46 natürlicherweise in Richtung des Nutbodens 82a getrieben und kann so an der Innenwand 76 des Rings 44 rollen.

In der vorstehenden Beschreibung, die auf den Figuren basiert, ist die Zunge 56 so geformt, dass die Umfangsendflächen 56a und 56b jeweils sowohl:

- einen Freigabeabschnitt bilden, der sich in der Umfangsrichtung gegenüber einer Nutöffnung erstreckt, um geeignet zu sein, gegen die Rolle in Anlage zu kommen und sie in Richtung des entsprechenden Nutbodens zu pressen; und

- einen Auflageabschnitt bilden, der sich in der Umfangsrichtung gegenüber einer der Wände des zweiten Organs erstreckt, um geeignet zu sein, an dieser Wand in Anlage zu kommen und sie in seiner Drehbewegung mitzunehmen. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht auf diese Besonderheit beschränkt ist. In der Praxis kann sich die Zunge 56 radial erstrecken, sodass sie nur Umfangsendflächen 56a, 56b aufweist, die in Umfangsrichtung mit den Öffnungen der Nuten 78a, 78b der ersten bzw. zweiten Blockiergruppe 90a, 90b ausgerichtet sind.

Bei dieser Anordnung bleibt die Dynamik der Drehkopplung des ersten und des zweiten Organs 46, 48, wie sie vorstehend in der Einstellphase beschrieben wurde, anwendbar. Der einzige Unterschied besteht darin, dass die Drehung des zweiten Organs 48 durch das erste Organ 46 impliziert, dass die Umfangsendflächen 56a, 56b der Zunge die Rolle 50a, 50b in Richtung des Nutbodens 82a, 82b pressen, bis die Feder 52a, 52b genügend verformt ist, um das Drehmoment vom ersten Organ 46 auf das zweite Organ 48 zu übertragen.

Sobald in der Praxis die Rolle 50a, 50b die Feder 52a, 52b ausreichend gegen die Nutbodenwand 82a, 82b presst, bilden sie gemeinsam eine Materialkontinuität zwischen der betrachteten Umfangsendfläche 56a, 56b und der gegenüberliegenden Nutbodenwand 82a, 82b. Es sei darauf hingewiesen, dass die Federn in diesem Fall so geformt sind, dass die Verformung, die sie erfahren, im elastischen Bereich bleibt, um ihre Fähigkeit zu erhalten, die Rolle in Richtung der Nutöffnung zu drücken, um sie einzuklemmen.

Bei den Beispielen der Abbildungen 6A und 6B werden willkürliche Drehrichtungen verwendet, um die dynamische Zusammenwirkung der Bestandteile der mechanischen Kopplungsvorrichtung 38 zu definieren. Es versteht sich, dass je nach Ausrichtung des Gewindes der Gewindestange 31 und der Mutter 32:

- die erste Drehrichtung R1 einer Drehung der Stange entsprechen kann, die eine Bewegung der Mutter in der Richtung S1 oder S2 aus Fig. 1 induziert; und folglich

- die zweite Drehrichtung R2, die der Richtung R1 entgegengesetzt ist, einer Drehung der Stange entsprechen kann, die eine Bewegung der Mutter in der Richtung S2 oder S1 aus Fig. 1 induziert.

Unabhängig von der Verschiebungsrichtung S1 oder S2, die der Drehrichtung R1 bzw. R2 der Gewindestange 31 entspricht, ermöglicht die spiegelbildliche Korn- bination der Blockiereinheiten 90a, 90b der mechanischen Kopplungsvorrichtung 38, wie beschrieben, eine Verschiebungssicherung der Mutter 32 in der einen oder anderen Richtung durch eine Drehsicherung der Gewindestange 31.

Daraus folgt, dass die mechanische Kopplungsvorrichtung 38 es ermöglicht, das von der Lenkwelle 18 getragene Lenkrad in einer Fahrsituation, in der der Elektromotor 26 deaktiviert ist, in seiner Position zu sichern.

Auf dieser Grundlage sei darauf hingewiesen, dass die Kopplungsvorrichtung 38 nicht in ihrer Form, wie sie beschrieben ist, und insbesondere nicht auf das Vorhandensein der beiden Blockiereinheiten 90a, 90b beschränkt ist. So kann es wünschenswert sein, das Lenkrad, d. h. die Mutter, deren Position die des Lenkrads definiert, nur in einer Richtung S1 oder S2 eines auf das Lenkrad bzw. auf die Mutter 32 ausgeübten Längsimpulses gegen Verschiebung zu sichern.

In dieser Hinsicht kann im Rahmen der Erfindung eine einzige Blockiereinheit 90, wie definiert, vorgesehen sein, die die Gewindestange 31 in einer einzigen Drehrichtung, R1 oder R2, gegen Drehung sichert. Vorzugsweise entspricht die gewählte Drehrichtung R1 oder R2 der Gewindestange, für die die Kopplungsvorrichtung 38 in einer Nichteinstellsituation des Lenkrads die Drehsicherung gewährleistet, der Translationsrichtung S1. Tatsächlich ist es wahrscheinlicher, dass ein Fahrzeugführer in einer Fahrsituation, insbesondere bei einem Unfall, dessen Energie den Fahrer nach vorn schleudert, gegen das Lenkrad vor sich drückt.

Im Beispiel der Abbildungen werden Rollen 50 als Wälzkörper der Blockiereinheiten 90 verwendet, wobei jedoch die Erfindung nicht auf diese Besonderheit beschränkt ist. Die Rollen können insbesondere durch Kugeln oder Tonnenlager ersetzt werden.

Die Erfindung ist auch nicht auf die Verwendung von Metallbandfedern beschränkt. In der Praxis kann elastische Elemente jeder Art gewählt werden, solange sie eine Druckkraft auf den Wälzkörper ausüben, um ihn zwischen der Bahn 80 des zweiten Organs und der Innenwand 76 des Rings 44 einzuklem- men. Die Kopplungsvorrichtung 38 wurde so beschrieben, dass sie sich auf ein Getriebeelement bezieht, das in einem Getriebegehäuse 40 angeordnet ist und eine Schnittstelle zur Untersetzung einer Drehzahl bildet. Insbesondere wurde das erste Organ 46 so beschrieben, dass es ein Ritzel 54 aufweist, das mit einer direkt durch den Elektromotor 26 angetriebenen Antriebswelle 42 kämmt, um ein Untersetzungsverhältnis zu erzeugen.

Es sei darauf hingewiesen, dass die Kopplungsvorrichtung 38 nicht auf diese spezielle Anordnung beschränkt ist. In der Praxis kann die Kopplungsvorrichtung 38 an jeder beliebigen Bestimmungsposition entlang des Antriebsmechanismus 28 angeordnet sein, solange sie ihre Funktion der Blockierung/Drehung der Gewindestange 31 erfüllt. Anders ausgedrückt, ist es gemäß der Erfindung nicht vorgeschrieben, dass die Kopplungsvorrichtung integraler Bestandteil eines Getriebemoduls ist und dass insbesondere das erste Organ ein Ritzel 54 aufweist, das dazu vorgesehen ist, mit der Antriebswelle 42 zusammenzuwirken.

Die Kopplungsvorrichtung 38 wurde so beschrieben, dass sie einer unerwünschten Wirkung entgegenwirkt, die mit der Verwendung eines reversiblen Wandlers vom Schraube-Mutter-Typ innerhalb eines elektromechanischen Aktors 24 zur Einstellung der Position eines Lenkrads in einer Lenksäulenbaugruppe einhergeht. Sie ermöglicht es, die Drehung einer Gewindestange 31 dahingehend zu unterscheiden, dass sie eine Drehung zulässt, wenn sie erwünscht ist, und eine Drehung unterbindet, wenn sie unbeabsichtigt ist. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht auf diese spezielle Verwendung beschränkt ist.

Einerseits wurde das zweite Organ 48 als mit der Gewindestange 31 gekoppelt beschrieben. Es sei darauf hingewiesen, dass sich diese Besonderheit unmittelbar aus der Anordnung des Bewegungswandlers 30 ergibt und an sich nicht einschränkend ist. So ist es im Rahmen der Erfindung möglich, die Funktionsweise des Wandlers umzukehren, wobei die Gewindestange 31 translatorisch fest mit dem Arm 16 verbunden wird und komplementär dazu die Mutter 32 translatorisch fest mit dem Lenksäulenkörper 14 verbunden und rotatorisch durch den Elektromotor 26 über den Antriebsmechanismus 28 angetrieben wird, um zu einer ähnli- chen Funktionsweise zu gelangen. In diesem Fall ist die Kopplungsvorrichtung 38 umgekehrt zu installieren.

Andererseits und allgemeiner formuliert ist die Verwendung der erfindungsgemä- ßen Kopplungsvorrichtung 38 nicht auf eine Anwendung für einen elektromechanischen Stellaktor 24 mit einem reversiblen Schraube-Mutter-Wandler beschränkt. Die Kopplungsvorrichtung 38 kann ein Anbauteil in jedem Mechanismus sein, bei dem es erwünscht ist, eine Drehung einer Welle durch eine andere in einer Richtung durch eine einzelne Blockiereinheit oder in zwei Richtungen durch zwei Blockiereinheiten selektiv zu blockieren oder zuzulassen. Eine Welle entspricht einem mechanischen Organ, das eine Kraft in Form eines Drehmoments und einer Drehbewegung überträgt, und kann jedes um eine Drehachse drehbare Element wie ein Ritzel oder ein Zahnrad unabhängig von seiner Dicke bezeichnen.