CN108025758A - 用于机动车辆的可马达调节的转向柱 - Google Patents

用于机动车辆的可马达调节的转向柱 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车辆的可马达调节的转向柱(1)，转向柱(1)包括能够连接至车身的支承单元(2)，致动器单元(3)由该支承单元固持，致动器单元(3)包括转向主轴(5)，转向主轴(5)安装在套管单元(4)中从而能够绕纵向轴线(31)旋转，其中，套管单元(4)具有外套管(41)，内套管(43)在外套管(41)中安装成能够以伸缩的方式轴向地移位，并且转向柱(1)具有与内套管(43)和外套管(41)连接的致动驱动装置(6)，其中，内套管(43)能够通过驱动装置相对于外套管(41)轴向地缩回和伸展。为了通过在缩回状态下的紧凑尺寸来实现改善的收起能力，本发明建议在外套管(41)与内套管(43)之间同轴地布置至少一个中间套管(42)，所述至少一个中间套管(42)在外套管(42)中安装成能够以低摩擦力通过伸缩的方式轴向地移位，并且内套管(43)在至少一个中间套管中安装成能够以低摩擦通过伸缩的方式轴向地移位，并且至少一个中间套管能够通过致动驱动装置(6)相对于内套管和外套管轴向地缩回和伸展。

Description

用于机动车辆的可马达调节的转向柱
技术领域
本发明涉及用于机动车辆的可马达调节的转向柱，该转向柱包括支承单元，该支承单元能够连接至车身并且对调节单元进行固持，该调节单元包括转向主轴，该转向主轴在套管单元中安装成能够绕纵向轴线旋转，其中，套管单元包括外套管，内套管以可伸缩的方式在该外套管中被容纳成能够轴向地移位，并且该转向柱包括线性调节驱动装置，该线性调节驱动装置连接至内套管和外套管，并且其中，内套管可以相对于外套管轴向地缩回和伸展。
背景技术
用于机动车辆的转向柱包括转向轴，该转向轴具有转向主轴，在转向主轴的沿行进方向的后端部上即朝向驾驶员的端部上安装有用于引入驾驶员的转向要求的方向盘。转向主轴以可旋转的方式安装在调节单元中，该调节单元借助于支承单元安装在车身上，用于与车身连接的支承单元包括例如对调节单元进行固持的支架部件。可调节的转向柱允许相对于车身的调节并且因而允许方向盘位置相对于驾驶员位置的适应性调节。
用于方向盘的纵向调节的在纵向方向上的、即在转向主轴的轴向方向上的可调节性可以借助于被设计为长度可变的调节单元来实现，例如借助于如在现有技术中例如在DE10 2014 101 995 A1或DE 10 2008 005 256 B4中所描述的能够沿纵向方向伸缩的套管的布置来实现。这些现有技术公开了具有内套管的调节单元，该内套管以能够沿轴向方向滑动的方式安装在外套管中。对于沿朝向驾驶员的位置的方向的调节，内套管能够以可伸缩的方式移动到外套管之外，并且相应地，对于沿远离驾驶员的位置的方向的调节，所述内套管可以缩回到外套管中。
从现有技术中已知，提供了一种马达调节驱动装置用以执行调节单元相对于支承单元的调节运动，该马达调节驱动装置例如包括电动马达，该电动马达借助于齿轮机构联接至调节单元并且允许对方向盘的定位的电气控制。
在内套管与外套管之间应用线性马达调节驱动装置以进行纵向调节。借助于调节驱动装置，套管可以沿纵向轴线的方向以平移的方式相对于彼此移动，使得内套管相对于外套管以伸缩的方式伸展或缩回。调节驱动装置可以例如借助于主轴驱动装置来实现，该主轴驱动装置包括螺纹连接到螺纹主轴上的主轴螺母，该主轴螺母可以通过电动马达被驱动成相对于主轴旋转。为此，在此重要的是，套管可以在两个纵向方向上相对于彼此自由地移动，也就是以足够低的摩擦力滑动，使得套管可以通过调节驱动装置可靠地移动以缩回和伸展。
可马达调节的转向柱的优点在于，例如凭借针对不同驾驶员的各个方向盘位置可以被电子地存储并且在需要时被自动地获取和设定的事实而提高了驾驶和操作方面的舒适性。此外，特别感兴趣的是，转向柱在特定的操作情形下自动地移动到预定位置中。例如，在行进期间的自主驾驶期间，驾驶员的手动转向干预不是必需的，从而使得在原则上可以将方向盘收起到操作位置的外侧，以便使得由此释放的车辆内部空间可以被投入到替代性用途中。例如，在DE 20 2014 101 156中描述了所述类型的可收起的转向柱。
可以通过马达装置被纵向调节的已知转向柱适当地允许调节单元通过内套管的缩回而缩短，以使得在缩回状态下空间相对于驾驶员的位置被释放。然而，已知转向柱的缺点在于：要么不能被缩回得远至足以用于收起的目的，要么为了实现充足的调节行程而在缩回状态下具有沿纵向方向的相对较大的尺寸。
鉴于上文所讨论的问题，本发明的目的在于提供一种可马达调节的转向柱，该转向柱能够在缩回状态下实现增大的调节范围和较小的尺寸。
发明内容
为了解决上述问题，根据本发明提出了在外套管于内套管之间同轴地布置有至少一个中间套管(中部套管)，至少一个中间套管在外套管中容纳成能够以低摩擦通过伸缩的方式轴向地移位，并且其中，内套管在至少一个中间套管中安装成能够以低摩擦通过伸缩的方式轴向地移位。
根据本发明，可马达调节的转向柱包括至少一个附加套管即中间套管，该中间套管也被称为中部套管，该中间套管能够相对于内套管和外套管沿纵向轴线的方向伸缩。凭借至少三个套管伸缩地布置成一个位于另一个内部的事实，在可马达调节的转向柱的情况下，相比于仅具有两个套管的已知可马达调节的转向柱，这样能够实现较大的相对调节行程，所述相对调节行程指的是在完全伸展状态下的长度相对于在完全缩回状态下的长度的比。具体地，在两个套管的情况下，伸缩装置的相对调节行程能够实现的理论最大值为2，即缩短一半，而在三个套管的情况下，能够实现的理论最大值为3，即缩短到三分之一。实际上，基于套管完全缩回到彼此之中和套管完全伸展到彼此之外的理论最大值是不能实现的，原因在于，为了确保伸缩装置有足够的弯曲刚度，套管即使在完全伸展的状态下也必须在长度部段上同轴地安装成一个位于另一个内部并在完全缩回状态下沿纵向方向突出。然而，通过根据本发明的具有三个或更多个部件的伸缩装置的使用，实际上能够实现相比于一般可马达调节的转向柱的情况而言明显较长的相对调节行程。因而，对于例如在自主驾驶车辆中的应用中所需的给定调节行程，能够实现在缩回状态下具有比现有技术的转向柱更为紧凑的尺寸，从而需要较少的用于转向柱的收起的收起空间。
在本发明的情况下，一个位于另一个内部安装的套管被设计成在沿纵向方向的相对滑动方面表现出低摩擦，使得在缩回或伸展期间所要克服的套管之间的摩擦力——静摩擦力和滑动摩擦力——的总和小于由调节驱动装置施加在套管上的平移驱动力。“低摩擦”应当被理解为是指相应的摩擦副之间的主要滑动摩擦系数，也就是说在这种情况下，相应地彼此接触的套管的主要滑动摩擦系数的值小于或等于0.15。以这种方式，套管可以自由地移动，使得转向柱可以随时通过调节驱动装置可靠地移动到任何需要的调节位置中。这种要求对于在自主驾驶车辆中的应用是特别有利的，在自主驾驶车辆中，方向盘必须能够在行进期间的任何时间从收起位置快速且可靠地伸展到驾驶员可触及区域中的操作位置中。
在一个有利的改进中，可以设置如下：套管单元包括最小长度和最大长度，并且中间套管能够在最大轴向行程上移位，其中，最大轴向行程与最大长度和最小长度之间的差的比值包括0.2至0.8之间的值。由此能够使得套管单元仍然表现出足够的弯曲刚度，因为套管单元的各个套管——具体地为外套管、内套管和中间套管——仍然在轴向方向上充分地叠置，或者换句话说，套管单元的各个套管仍然以适当的程度一个容纳在另一个内部。
套管单元的最大长度与最小长度之间的差对应于套管单元的最大伸缩行程，换句话说，与套管单元在完全伸展位置与完全缩回位置之间的行程相对应。因而，所述比值来自于套管的最大轴向可移位行程与套管单元的最大伸缩行程的比值。
所述比值特别优选地在0.3至0.7之间。
在本发明的情况下，可以设置如下：中间套管和内套管和/或外套管被设计成在其分别面向另一者的套管表面上表现出低摩擦。内套管和外套管的在伸缩缩回和伸展期间面朝另一者且相对于另一者滑动的表面借助于其相对尺寸、材料和表面状态确定了马达调节驱动装置为了沿纵向方向或该纵向方向的反方向调节转向柱所必须克服的摩擦力。在此，可以在相对于另一者移动的接触表面或滑动表面的内侧和/或外侧设置有摩擦减小的涂层，例如设置有耐磨硬质材料涂层和/或具有永久滑动能力的塑料层。替代性地或另外地，可以在套管之间引入润滑剂和/或滑动件或滑动衬套，套管例如由PTFE构成。以这种方式，可以确保的是，即使在多次调节运动之后，比如在自主驾驶的情况下例如预期将超出车辆的使用寿命，用于调节转向柱的摩擦力仍保持在确保借助于马达调节驱动装置对转向柱实现可靠调节的范围内。
本发明的有利的改进设置如下：关于轴向移位，中间套管与外套管之间的第一摩擦力小于中间套管与内套管之间的第二摩擦力。通过对摩擦力的不同设定，可以定义各个套管在缩回和伸展期间相对于另一者的伸缩运动的顺序。在借助于马达调节驱动装置实现内套管和外套管的平移相对运动期间，中间套管通过作用摩擦力而被沿着纵向方向驱动。第一摩擦力较小的事实使得在相对运动期间首先克服了第一摩擦力，并且因此，在缩回或伸展期间，首先是中间套管相对于外套管缩回或伸展的情况。当所述运动行程受到例如纵向止动件限制时，调节驱动装置克服较高的第二摩擦力，并且内套管相对于中间套管以可伸缩的方式移动。因此，在缩回和伸展期间存在确定的行为，该行为可以在伸缩装置的稳定性方面被优化。替代性地或另外地，可以在纵向方向上形成有两个或更多个具有彼此不同的摩擦力的部段，这些部段在伸缩装置的缩回或伸展期间按照作用摩擦力升高的顺序沿纵向方向相对于另一者移动。
替代性地，同样可以设想的是，内套管与中间套管之间的第一摩擦力被预先定义成使得内套管首先伸展到中间套管之外，并且当内套管完全伸展时，中间套管受内套管驱动而移动到外套管之外。
可以设置如下：中间套管包括在其外侧面上的向外突出的外部止动元件，并且外套管包括向内突出的内部止动元件，其中，内部止动元件的通道横截面大于中间套管的横截面并小于中间套管的外部止动元件的横截面。外部止动元件和内部止动元件在纵向方向上形成止动元件，借助于该止动元件，中间套管的最大调节行程尤其是在调节单元伸展期间的最大拉出范围相对于外套管是有限的。在沿纵向方向的缩回和伸展方面，中间套管可以以伸缩的方式移动穿过内部止动元件直到端部位置受到径向向外突出的外部止动元件限制为止，其中，布置在中间套管的行进方向上的前端部处的径向向外突出的外部止动元件沿轴向方向到达并抵靠在位于外套管在行进方向上的后端部区域上的内部止动元件上。因而，在各种情况下布置在中间套管和外套管的面朝另一者的那些端部上的相互作用的止动元件同样地形成拉出保持装置，该拉出保持装置防止套管沿纵向方向脱离另一者。
相应地，可以设置如下：中间套管包括在其内侧向内突出的内部止动元件，并且内套管包括向外突出的外部止动元件，其中，内部止动元件的通道横截面大于内套管的横截面并小于内套管的外部止动元件的横截面。在沿纵向方向的缩回和伸展方面，内套管可以以伸缩的方式移动穿过内部止动元件直到端部位置受到径向向外突出的外部止动元件限制为止，其中，布置在内套管在行进方向上的前端部处的径向向外突出的外部止动元件沿轴向方向到达并抵靠在位于中间套管在行进方向上的后端部区域上的内部止动元件上。由此形成了在中间套管与内套管之间发生作用的纵向止动件。在各自情况下布置在中间套管和内套管的面朝另一者的那些端部上的止动元件还用作拉出保持装置。
上文所描述的止动元件——内部止动元件和外部止动元件——特别是在转向柱的伸展期间即在向外伸缩运动期间具有如下效果，即，当中间套管邻接抵靠在外套管上时，内套管移动到中间套管之外，或者以相反的顺序，内套管首先伸展并且当到达止动件时驱动中间套管并且使中间套管移动到外套管之外。如上文所述，例如可以借助套管之间的不同预定摩擦力来预定顺序。内部止动元件和外部止动元件形成驱动装置，借助于该驱动装置，根据本发明的中间套管在伸缩性伸展期间分别由内套管或外套管沿着纵向轴线方向驱动。在为了实现较大的相对调节行程而具有以伸缩方式布置成一个位于另一个内部的两个或多于两个中间套管的布置的情况下，中间套管可以各自包括对应的内部止动元件和外部止动元件，借助于内部止动元件和外部止动元件，中间套管元件可以由以伸缩的方式布置在其中的中间套管元件驱动。
内部止动元件可以借助于径向向内突出到套管的自由通道横截面中的突出部——突出部可以形成为环状台阶、凸缘或者套环——来实现或者借助于多个单独的突出部来实现。相应地，外部止动元件可以由径向向外突出的突出部形成。在此，重要的是，止动元件可以相对于伸展方向被轴向地彼此支承，以便限制在纵向轴线方向上的拉出运动。
在有利的改进中，中间套管和内套管能够借助于锁定装置连接，其中，锁定装置包括锁定本体和配对锁定本体，其中，锁定本体连接至中间套管，并且配对锁定本体与锁定本体相对应并连接至内套管。借助于锁定装置使得中间套管和内套管因为中间套管和内套管由于通过该锁定装置连接而能够以同步的方式可伸缩地移动到外套管之外。一旦中间套管例如由于中间套管的外部止动元件的抵接部抵靠在外套管的内部止动元件上而达到最大轴向伸缩行程，则配对本体从锁定本体解锁。由此实现内套管相对于中间套管独立可伸缩地移动的能力，使得内套管相对于外套管的相对移位可以发生。一旦内套管再次以可伸缩的方式完全移动到中间套管中，就发生锁定本体和配对锁定本体的锁定。这可以优选地借助于包括至少一个弹簧舌状件的锁定本体来发生。弹簧舌状件优选地包括接触几何形状，该接触几何形状能够与配对锁定本体进行锁定，并且该接触几何形状被设计成使得在解锁时比锁定时需要更大的轴向方向上的力。这可以借助于在缩回和伸展方向上接触表面与转向主轴的纵向轴线之间的不同角度来实现。如果接触表面相对较陡峭即接触表面相对于纵向轴线成钝角，则需要相对较高的轴向力用于解锁，而如果接触表面相对水平即接触表面相对于纵向轴线成相对尖锐的角度，则需要相对较小的力。
此外可能的是，调节驱动装置被操作性地连接至中间套管以便于中间套管相对于内套管和/或外套管的约束型定位。然而，在上文所描述的实施方式中，中间套管在伸展期间由另外两个套管中的一个套管沿轴向方向驱动，替代性地或另外地，可以设置成，中间套管直接地由调节驱动装置以限定的方式移动。以这种方式，例如能够认识到，在中间套管从外套管伸展时，内套管在一些程度上伸展到中间套管之外，也就是说，中间套管的运动可以被预先定义而与到达止动件无关。为此目的，调节驱动装置可以例如包括主轴驱动装置，该主轴驱动装置具有与中间套管接合和与两个套管中的一个套管接合的两个不同的螺距；或者调节驱动装置可以例如包括杆机构或者齿条机构或者线缆牵引/链条机构或类似机构。
此外有利的是，调节驱动装置包括主轴驱动装置，该主轴驱动装置具有布置在螺纹主轴上的主轴螺母并且具有马达驱动装置，借助于该马达驱动装置，螺纹主轴和主轴螺母可以被驱动成相对于彼此旋转。这种调节驱动装置原则上从现有技术中是已知的并且是可靠的和坚固的。在此，主轴螺母以在纵向轴线的方向上不可移位的方式附接至一个套管，并且螺纹主轴附接至可以相对于前一个套管以可伸缩的方式移动的另一个套管。主轴螺母或螺纹主轴由电动调节马达经由合适的齿轮机构例如蜗轮传动机构或皮带机构被驱动成旋转，由此螺纹主轴或主轴螺母——在旋转方面相对彼此是静止的——沿主轴纵向轴线的方向以平移的方式移动。如所提到的，还可以设想具有不同螺距的螺纹主轴和主轴螺母，以使根据本发明的中间套管直接地被主轴驱动装置移动。
还可以设置成使调节单元在支承单元上安装成在高度方面能够绕相对于纵向轴线横向不知的枢转轴线枢转。借助于绕这种水平枢转轴线的枢转可以实现高度调节，通过该高度调节，可以实现附接至转向主轴的后端部的方向盘相对于驾驶员位置的高度方面的调节。
上述高度调节可以手动地执行。特别地，为了在自主驾驶期间实施转向柱的自动收起，有利的是将电动高度调节驱动装置连接至支承单元和调节单元，借助于该高度调节驱动装置，调节单元能够相对于支承单元围绕枢转轴线移动。高度调节驱动装置本身也是已知的，并且例如可以被实现为由电动马达驱动的主轴驱动装置，如上文所述用于纵向调节。
同样地，可以设想和可能的是，套管包括非筒形横截面轮廓，例如三角形、四边形、五边形、六边形、七边形或八边形横截面，其中，该列表可以延续至任何所需范围。
此外，可以设想和可能的是，为了使摩擦最小化而在套管之间布置有滚动体，其中，滚动体优选地为滚珠和/或圆柱滚子并且可以优选地被容纳并引导在中间套筒中。
此外，同样可能的是，在套管之间布置有至少一个滑动元件，例如滑动套筒。以这种方式，可以调节和/或减小摩擦并且可以提高套管相对于彼此的伸缩能力。出于设定摩擦力的目的，可以在套管的组装期间例如通过超声波焊接来执行的滑动套筒的校准。
附图说明
下面将在附图的基础上更详细地讨论本发明的有利实施方式，其中，详细地：
图1以示意性立体图示出了根据本发明的处于部分伸展状态下的转向柱，
图2示出了处于折叠状态下的如图1所示的转向柱，
图3以不同的立体图示出了如图1所示的转向柱，
图4示出了穿过如图1所示的根据本发明的转向柱的剖面图，
图5示出了沿着穿过如图1所示的根据本发明的转向柱的纵向轴线截取的纵向剖面图，
图6示出了现有技术的套管单元，
图7为根据本发明的套管单元的示意图，
图8为锁定装置处于锁定状态下的套管单元的示意性剖面图，
图9为锁定装置处于解锁状态下的套管单元的示意性剖面图。
具体实施方式
在各个附图中，相同的部件始终以相同的附图标记表示并且因此在每种情况下通常也仅被指定或提到一次。
图1、图2和图3从侧向斜上方在相对于车辆(未示出)的行进方向而言的后端部的示意性立体中图示出了根据本发明的转向柱1。图2示出了完全缩回状态，图1示出了从左侧(图1)观察的(部分)伸展状态且图3示出了从右侧(图3)观察的(部分)伸展状态。
转向柱1包括支承单元2，支承单元2包括用于连接至机动车辆车身(未示出)的紧固装置21。支承单元2对调节单元3进行固持，调节单元3包括套管单元4，其中，转向主轴5在套管单元4中安装成能够绕调节单元3的纵向轴线31旋转。在相对于行进方向而言的后端部上，转向主轴5配装有用于方向盘(未示出)的附接的紧固部段51。
套管单元4在其前端区域中以能够绕相对于纵向轴线31横向放置的水平枢转轴线22枢转的方式安装在支承单元2上。在后端区域中，套管单元4借助于调节杆23连接至支承单元2。调节杆23绕轴线24的旋转运动导致调节单元3绕枢转轴线22的枢转，并且因而实现对方向盘在如双箭头所示的高度方向H上的调节。
在所示出的实施方式中，套管单元4包括外套管41、中间套管42和内套管43。外套管41在支承单元2上安装成在纵向方向L上相对于纵向轴线31不可移位，中间套管42和内套管43在外套管41中同轴地布置成一个位于另一个内部且被布置成能够在平行于纵向轴线31的纵向方向L上伸缩地缩回和伸展，如双箭头所指示的。在此，沿伸展方向A向后实现伸展，并且相应地，在相反的方向上沿缩回方向E向前实现缩回。
针对纵向调节也就是针对缩回和伸展而言，提供了电动调节驱动装置6。电动调节驱动装置6是以主轴驱动装置的形式并且包括螺纹主轴61，螺纹主轴61平行于纵向轴线31延伸并且其后端部以可旋转的方式固定地附接至内套管43。主轴螺母62被螺纹连接至螺纹主轴61并且可以由电动调节马达63经由齿轮机构64被驱动成旋转，齿轮机构64例如可以呈蜗轮传动机构的形式。主轴螺母62与齿轮机构64一起固定地连接至外套管41，即相对于纵向方向L不可移位地连接至外套管41，使得旋转运动以取决于旋转方向的方式引起螺纹主轴61沿缩回方向E或沿伸展方向A的平移，并且因而引起了内套管43相对于中间套管42和外套管41的缩回或伸展。
根据本发明，内套管43安装在中间套管42中并且中间套管42安装在外套管41中，从而能够在低摩擦下沿纵向方向L即沿缩回方向E和伸展方向A移位。“低摩擦”意味着套管41、套管42和套管43的伸缩运动自由地进行以至于调节驱动装置6提供的轴向调节力始终足够用于快速缩回或伸展。为了确保这一点，外套管41内侧的和内套管43外侧的相对于另一者滑动的接触表面和/或中间套管42的两个套管表面可以具有如上文所述的低摩擦的设计。
在图4中示出的剖面图中可以特别清楚地看出内套管43、中间套管42和外套管41的同轴布置。
从图5中示出的纵向剖面可以看出，内套管43包括在其前端部的外部止动元件431，外部止动元件431形成为在外侧径向突出的环状突出部，并且外套管41包括在其后端部的内部止动元件412，内部止动元件412形成为在所述外套管的内侧径向突出的突出部。中间套管元件42包括在其前端部相应地形成的外部止动元件421和在其后端部相应地形成的内部止动元件422。同样地，转向主轴5具有伸缩结构并具有内部转向主轴52和外部转向主轴53，内部转向主轴52和外部转向主轴53中的一者能够沿纵向方向L在另一者的内部移位并且以在旋转方面形状锁紧的方式连接以用于传递转向力矩。
中间套管42的内部止动元件422包括使得内套管43可以以伸缩的方式移动穿过其中的自由通道横截面，其中，位于内套管43上的外部止动元件431的尺寸被设定成使得外部止动元件431可以移动穿过中间套管42的内部横截面，中间套管42的内部横截面大于所述内部止动元件422的自由通道横截面。在通过调节驱动装置6使内套管43沿伸展方向A伸展到中间套管42之外的情况下，伸展运动由于外部止动元件431沿伸展方向A轴向地邻接在内部止动元件422上的事实而受到限制。
如果在伸展期间中间套管43通过内套管43的外部止动元件431而被驱动，则中间套管42以伸缩的方式沿伸展方向A移动到外套管41之外直到所述中间套管同样地以其外部止动元件421轴向地邻接外套管41的内部止动元件412为止，由此限制了中间套管42相对于外套管41的伸展运动。
借助于上文描述的内部止动元件和外部止动元件412、421、422和431的相互作用，中间套管42在内套管43伸出套管单元4的外套管41之外的伸缩伸展期间通过内套管43而被自动地驱动。在此，伸展顺序可以根据内套管43与中间套管42之间的摩擦力大于中间套管42与外套管41之间的摩擦力的事实来确定，由此，首先使中间套管42移动到外套管41之外直到到达上述轴向止动件，然后内套管43才被伸展。
替代性地，内套管43与中间套管之间的摩擦力可以被预先定义为小于中间套管42与外套管41之间的摩擦力，由此内套管43首先被伸展。
方向盘在高度方向H上的调节可以借助于调节杆23绕轴线24的旋转运动来实现。为此目的，提供了与调节驱动装置6类似的构造的第二调节驱动装置7，第二调节驱动装置7具有螺纹主轴71、主轴螺母72、电动调节马达73和齿轮机构74。在此，螺纹主轴71由调节马达73经由齿轮机构74被驱动成旋转，齿轮机构74被支承在调节单元3的外套管41上，并且主轴螺母72与调节杆23旋转地连接在一起。因此，被驱动成旋转的螺纹主轴71导致主轴螺母72的平移移位，该平移移位借助于调节杆23转换成调节单元3在高度方向H上的运动。
在图6和图7中示意性地示出了根据本发明的中间套管42的基本优点，其中，图6示出了现有技术。在示意图中，Lmin表示在各自情况下调节单元3在完全缩回状态下的长度，并且Lmax表示在完全伸展状态下的长度。Lmit对应于中间套管42伸出外套管41的完全伸展状态。在实际示例的情况下，就根据上文所给出的定义的伸缩装置的相对调节行程而言，根据图6中的现有技术的转向柱具有结果值Lmax：Lmin≈1.5，然而，在其它相同的边界条件下，根据图7的根据本发明的转向柱所实现的值为Lmax：Lmin≈2.0。在此，对于相同的绝对调节行程，在缩回状态下所需的结构空间明显更小，使得特别是在自主驾驶领域的应用中可以实现改进的替代空间的利用。因而明显的是，比值V被定义如下：V＝(Lmit-Lmin)/(Lmax-Lmin)。
图8和图9示出了套管单元4在锁定装置444处于锁定状态和解锁状态下的示意性剖面图。在此，中间套管42连接至锁定本体424，并且螺栓状配对锁定本体433连接至内套管43。锁定本体424包括两个弹簧舌状件425，当中间套管42的外部止动元件421邻接外套管41的内部止动元件412时两个弹簧舌状件425允许配对锁定本体433从锁定本体424解锁。在锁定本体424与配对锁定本体433解锁之后，内套管43能够以可伸缩的方式移动到中间套管42之外。弹簧舌状件425包括第一接触表面426和第二接触表面427，其中，配对止动元件433在解锁期间与第一接触表面426相接触且在锁定期间与第二接触表面427相接触。第二接触表面427与纵向轴线31之间的角度比第一接触表面426与纵向轴线31之间的角度小，也就是更尖锐。由此可以实现锁定所需的力小于解锁所需的力。优选地，锁定本体424由塑料形成。
附图标记列表
1 转向柱 433 配对锁定本体
2 支承单元 444 锁定装置
21 紧固装置 5 转向主轴
22 枢转轴线 51 紧固部段
23 调节杆 52 内部转向主轴
24 主轴 53 外部转向主轴
3 调节单元 6、7 调节驱动装置
31 纵向轴线 61、71 螺纹主轴
4 套管单元 62、72 主轴螺母
41 外套管 63、73 调节马达
412 内部止动元件 64、74 齿轮机构
42 中间套管
421 外部止动元件 H 高度方向
422 内部止动元件 L 纵向方向
424 锁定本体 E 缩回方向
425 弹簧舌状件 A 伸展方向
426 第一接触表面 V 长度比
427 第二接触表面 Lmax 最大长度
43 内套管 Lmin 最小长度
431 外部止动元件 Lmit 平均长度

Claims (11)

1.一种用于机动车辆的可马达调节的转向柱(1)，包括支承单元(2)，所述支承单元(2)能够连接至车身并且对调节单元(3)进行固持，所述调节单元包括转向主轴(5)，所述转向主轴(5)在套管单元(4)中安装成能够绕纵向轴线(31)旋转，其中，所述套管单元(4)包括外套管(41)，在所述外套管(41)中容纳有内套管(43)且所述内套管(43)被容纳成能够以伸缩的方式轴向地移位，并且所述转向柱(1)包括调节驱动装置(6)，所述调节驱动装置(6)连接至所述内套管(43)和所述外套管(41)，并且其中，所述内套管(43)能够相对于所述外套管(41)轴向地缩回和伸展，
其特征在于，
在所述外套管(41)与所述内套管(43)之间同轴地布置有至少一个中间套管(42)，所述至少一个中间套管(42)被容纳在所述外套管(41)中且被容纳成能够以伸缩的方式轴向地移位，并且其中，所述内套管(43)被容纳在所述至少一个中间套管(42)中且被容纳成能够以伸缩的方式轴向地移位。
2.根据权利要求1所述的转向柱，其特征在于，所述套管单元(4)包括最小长度(Lmin)和最大长度(Lmax)，并且所述中间套管(42)能够移位最大轴向行程(Lmit-Lmin)，其中，所述最大行程(Lmit-Lmin)与所述最大长度(Lmax)和所述最小长度(Lmin)之间的差的比值(V)为0.2至0.8之间的值。
3.根据前述权利要求中的一项所述的转向柱，其特征在于，在轴向移位方面，所述中间套管(42)与所述外套管(41)之间的第一摩擦力小于所述中间套管(42)与所述内套管(43)之间的第二摩擦力。
4.根据前述权利要求中的一项所述的转向柱，其特征在于，所述中间套管(42)在其外侧包括向外突出的外部止动元件(421)，并且所述外套管(41)包括向内突出的内部止动元件(412)，其中，所述内部止动元件(412)的通道横截面大于所述中间套管(42)的横截面并小于所述中间套管(42)的所述外部止动元件(412)的横截面。
5.根据前述权利要求中的一项所述的转向柱，其特征在于，所述中间套管(42)在其内侧包括向内突出的内部止动元件(422)，并且所述内套管(43)包括向外突出的内部止动元件(431)，其中，所述内部止动元件(422)的通道横截面大于所述内套管(43)的横截面并小于所述内套管(43)的所述外部止动元件(431)的横截面。
6.根据前述权利要求中的一项所述的转向柱，其特征在于，所述中间套管(42)和所述内套管(43)能够借助于锁定装置(444)连接，其中，所述锁定装置(444)包括锁定本体(424)和配对锁定本体(433)，所述锁定本体(424)连接至所述中间套管，并且所述配对锁定本体(433)与所述锁定本体(424)相对应并连接至所述内套管(43)。
7.根据前述权利要求中的一项所述的转向柱，其特征在于，所述调节驱动装置(6)被操作性地连接至所述中间套管(42)以用于所述中间套管(42)相对于所述内套管(43)和/或所述外套管(41)的约束型定位。
8.根据前述权利要求中的一项所述的转向柱，其特征在于，所述调节驱动装置(6)包括主轴驱动装置，所述主轴驱动装置具有布置在螺纹主轴(61)上的主轴螺母(62)并且具有电动调节马达(63)，所述螺纹主轴(61)和所述主轴螺母(62)能够由所述电动调节马达(63)驱动而相对于彼此旋转。
9.根据权利要求8所述的转向柱，其特征在于，所述主轴驱动装置包括布置在所述电动调节马达(63)的马达轴与所述螺纹主轴(61)或所述主轴螺母(62)之间的齿轮机构(64)。
10.根据前述权利要求中的一项所述的转向柱，其特征在于，所述调节单元(3)在所述支承单元(2)上安装成在高度方面能够绕相对于所述纵向轴线横向布置的枢转轴线(22)枢转。
11.根据权利要求10所述的转向柱，其特征在于，电动高度调节驱动装置(7)连接至所述支承单元(2)和所述调节单元(3)，所述调节单元(3)能够借助于所述电动高度调节驱动装置相对于所述支承单元(2)绕所述枢转轴线(22)移动。
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