CN108367771A - 用于线控转向式转向装置的转向柱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可调节转向柱(2)，可调节转向柱(2)用于机动车辆的线控转向式转向装置(1)，可调节转向柱(2)包括致动单元，致动单元具有转向主轴(51)，转向主轴(51)围绕壳体单元(5)中的纵向轴线(21)以可旋转的方式安装，其中，壳体单元(5)包括第一套管(54)，在第一套管(54)中相对于纵向轴线(21)以在旋转方向上被固定的方式布置有至少一个第二套管(55)，并且第二套管(55)安装成以伸缩的方式轴向移动，其中，致动驱动器(7)连接至第一套管(54)和第二套管(55)，第二套管(55)能够通过致动驱动器(7)被驱动成相对于第一套管(54)轴向地进入及离开，并且致动驱动器(7)包括具有带螺纹主轴(72)的主轴驱动器，带螺纹主轴(72)布置成与纵向轴线(21)平行、并且能够通过电动伺服马达(71)以旋转的方式驱动，所述主轴被支撑在套管(54)上并且旋拧进入主轴螺母(73)中，主轴螺母(73)能够旋转地固定至另一套管(55)。为了提供在线控转向式转向系统(1)中更适合使用的马达可调节的转向柱(2)，本发明提出了：带螺纹主轴(72)在第一套管(54)内、优选地同轴地延伸，并且主轴螺母(53)附接在、优选地同轴地附接在第二套管(55)上。

Description

用于线控转向式转向装置的转向柱

现有技术

本发明涉及用于机动车辆的线控转向式转向装置的可调节转向柱，可调节转向柱包括致动单元，该致动单元包括转向主轴，该转向主轴安装成能够围绕壳体单元中的纵向轴线旋转，其中，壳体单元具有第一套管，在第一套管中相对于所述纵向轴线以在旋转方向上被固定的方式布置有至少一个第二套管，并且第二套管安装成能够以伸缩方式轴向移动，其中，致动驱动器连接至第一套管和第二套管，第二套管可以通过该致动驱动装置相对于第一套管沿轴向移入及移出，并且该致动驱动装置包括具有带螺纹主轴的主轴驱动器，带螺纹主轴布置成与纵向轴线平行、能够通过电动伺服马达旋转地驱动、被支撑于套管并且旋拧进入主轴螺母中，主轴螺母以在旋转方向上被固定的方式附接至另一套管。

如已知的常规转向系统那样，用于机动车辆的线控转向式转向系统具有转向柱，转向命令像往常一样通过方向盘的手动旋转而输入到转向柱中。方向盘引起转向主轴的旋转，而转向主轴并未经由转向器机械地连接至要被转向的车轮，而是经由旋转角度传感器或转矩传感器感测所输入的转向命令，并且向转向致动器输出由此确定的电控制信号，该转向致动器借助于电动致动驱动器来设定车轮的相应的转向锁定。

方向盘附接至转向主轴的相对于行驶方向的后方且面向驾驶员的端部。所述转向主轴保持在壳体单元中以便能够围绕所述转向主轴的纵向轴线旋转，该壳体单元部分地固定在可以连接至车辆的车身的支撑单元中。

为了适应驾驶员的位置，根据一般类型的可调节转向柱是已知的，其允许调节方向盘相对于车辆车身的位置。方向盘的在转向主轴的纵向轴线的方向上的纵向调节可以通过下述事实来实施：致动单元构造成具有可变的长度，其中，壳体单元具有沿纵向轴线的方向、即轴向伸缩的套管布置，并且其中，例如第一套管是外套管，第二套管被保持在外套管中以作为内套管能够轴向移动。

转向柱的纵向调节可以借助于由电动马达驱动的并且包括主轴驱动器的致动驱动器来执行，以增加操作者的控制的容易性。由于主轴驱动器的带螺纹主轴连接至套管中的一个套管，同时定向成与纵向轴线平行，并且由于能够以相对于带螺纹主轴平移的方式移动的主轴螺母以在旋转方向上被固定的方式连接至另一套管，套管可以根据驱动带螺纹主轴的致动马达的旋转方向沿纵向方向移入或移出。该布置在用于常规的转向柱的现有技术中、例如在DE 10 2014 101 995 A1中是已知的。

在线控转向式转向系统中，省去了使转向主轴延伸远至转向器的需要，并且因此旨在尽可能简单且紧凑地设计转向柱，所述设计占用很少的安装空间并且能够存放在可能最小的空间内，尤其用于在行驶期间不需要手动转向干预的自主驾驶。出于安全原因，在这种情况下，尽可能不要从车辆的乘客舱触及主轴驱动器的移动部件或旋转部件。在这种情况下，对于先前已知的转向柱而言，不利的是，主轴驱动器与暴露在外部的带螺纹主轴一起附接至壳体单元。这已经导致了相对大量的设计，该设计由于用于带螺纹主轴的保护装置而变得甚至更大，并且因此仅适用于有限程度的线控转向式转向系统。

鉴于上述问题，本发明的目的是提出一种转向柱，该转向柱可以通过马达进行调节，并且该转向柱更适合用于在线控转向式转向系统中使用。特别旨在提供的一种简单、紧凑且安全的设计。

发明内容

该目的借助于根据专利的权利要求1的可调节转向柱实现。在从属权利中可以找到有利的方面。

为了解决上述问题，根据本发明提出了在第一套管内延伸的带螺纹主轴，并且主轴螺母附接至第二套管。

带螺纹主轴在第一套管内优选地同轴地延伸，并且主轴螺母同轴地附接至第二套管。

在本发明中，在线控转向式转向柱中，为了纵向调节的目的，壳体单元内的安装空间用于容置主轴驱动器，在常规的转向柱的情况下，转向主轴被同轴地引导穿过套管，套管可以以一个在另一个中的方式伸缩地调节。在这种情况下，带螺纹主轴可以相对于行进方向优选地以同轴的方式从第一套管的背向第二套管的前端部延伸至、即向后延伸至第二套管，在第二套管已经移入第一套管中时，带螺纹主轴在第二套管处接合在主轴螺母中，并且优选地同轴地伸进主轴螺母后面的第二套管中。由于在现有技术中，主轴驱动器布置在壳体单元的外部，因此根据本发明，将主轴驱动器重新定位在套管的内部中，使得可以制成特别紧凑的设计，这可以促使改进转向柱的可收存性。

根据本发明，带螺纹主轴的螺纹可以在其整个轴向长度上布置在套管中的至少一个套管内，例如至少布置在第一外套管内。因此，一方面，带螺纹主轴与主轴螺母一起被保护以免受来自外部的可能的破坏性影响，另一方面，套管将可被旋转地驱动的带螺纹主轴与车辆的乘客舱挡开，使得不需要额外的保护装置。

该螺纹可以优选地实施为梯形螺纹。与其他类型的螺纹相比，这种梯形螺纹使得可以实现更高水平的效率，使得伺服电机相应地更小且更具成本效益。

螺纹在此处可以是一圈或更多圈。根据作用载荷，可以使用具有单个螺纹圈的螺纹件，或者在相应的高的力的情况下，可以使用具有多个螺纹圈的螺纹件。

第一套管——例如是外套管——可以优选地具有封闭的壳体，在第一套管中布置有带螺纹主轴，并且带螺纹主轴沿纵向方向轴向地被支撑，使得套管在带螺纹主轴的整体长度上、即其轴向长度上、至少在螺纹的长度上优选地从所有侧以封闭的方式周向地包围带螺纹主轴。因此，异物不能从外部穿透套管，使得主轴驱动器受到保护并因此在功能上特别地可靠。套管可以例如以防尘的方式构造，使得甚至在长期内防止了由于弄脏而对功能的不利影响。特别在线控转向式转向柱的情况下，安全功能是自主驾驶的一个重要方面，因为有必要确保在任何时候转向柱能够快速移动离开其收起的静止的移入位置进入操作位置，同时不会因异物或污物而产生不良影响。

各方面的覆盖范围还确保了从外部无法触及主轴驱动器的移动部件，从而确保了车辆乘员的安全，而无需额外的保护装置。

本发明的一个实施方式提供了下述盖：带螺纹主轴以可旋转的方式安装在盖中，从而布置在第一套管的背向第二套管的前端部上。第一套管例如形成其后端部敞开的外套管，使得第二内套管可以以伸缩的方式移入及移出后部。在常规的转向柱的情况下，转向主轴被引导穿过前端部，而根据本发明，转向器被盖封闭，盖可以接受带螺纹主轴的同轴安装，具体地作为用于以可旋转的方式安装的径向轴承以及作为用于沿纵向轴线的方向支撑带螺纹主轴或主轴驱动器的轴向轴承。将轴承结合到套管中对于紧凑的在功能上可靠的设计而言是有利的，该轴承可以实施为例如滚子轴承。为了防止污物或异物穿透，带螺纹主轴可以以密封的方式被引导穿过该盖进入到套管中。套管的布置有带螺纹主轴的内部可以通过轴承中的密封器件或者通过附接至盖的覆盖器件、或者通过保护性外壳等有效地免受外部影响。

致动驱动器可以布置在第一套管的背向第二套管的前端部处。带螺纹主轴优选地同轴地布置在第一套管、例如外套管中，其中，带螺纹主轴的驱动侧位于背向第二套管的一端，即根据上述定义的第一套管的前端部。带螺纹主轴在驱动侧优选地通过齿轮系统的中间连接而联接至主轴驱动器的伺服马达。例如，涡轮可以紧固在带螺纹主轴上的从套管突出的端部上，联接至伺服马达的马达轴的蜗杆与涡轮啮合。如此形成的涡轮系统可以附接至套管的端部侧，例如可以以凸缘状连接至前盖。因此，可以实现紧凑的设计，替代性地，伺服马达与带螺纹主轴之间的齿轮系统的其他设计优选地实施为减速齿轮系统，例如像上述的蜗轮系统那样，可以使用行星齿轮系统、谐波驱动齿轮系统(轴安装式齿轮系统)等。通过齿轮系统的封装设计，可以确保异物不能穿透布置在根据本发明的套管中的主轴驱动器。

本发明的一个有利实施方式提供了至少第三套管，第三套管安装成旋转地固定在第二套管中并且能够在第二套管中以伸缩的方式轴向移动，该第三套管连接至致动驱动器并且能够相对于第二套管轴向地移入及移出。因此，形成了多个伸缩件，与仅形成两个套管的伸缩件相比，所述多个伸缩件具有最大程度地彼此移入的套管与最大程度地彼此移出的套管之间的更大的长度比。类似于第二套管如何容置在第一套管中那样，第三套管能够以轴向移动的方式容置在例如第二套管中。相应地，在给定的预定最大长度的情况下，具有三个或更多个伸缩式套管的壳体单元可以在相对较小的空间中被收起，这对于自主驾驶期间的使用是有利的。

为了实现多个伸缩件的电动操作的致动驱动器，有利的是，带螺纹螺栓以同轴在旋转方向上被固定的方式附接至第三套管，所述带螺纹螺栓被旋拧进入带螺纹主轴中的轴向带螺纹开孔中。带螺纹螺栓在此从第三套管沿向前方向同轴地延伸穿过第二套管并且接合在带螺纹主轴中的相应的同轴内螺纹中。带螺纹主轴的螺纹与带螺纹螺栓的螺纹以相同的方向实施，例如实施为右旋螺纹。带螺纹螺栓以在旋转方向上被固定的方式连接至第三套管——这与套管以在旋转方向上被固定的方式联接至彼此的方式相同，并且同时被容置成使得带螺纹螺栓与第三套管可以以一个在另一个中的方式轴向且同轴地移动。因此，带螺纹主轴相对于第一套管的旋转引起带螺纹螺栓的轴向运动，使得第三套管根据旋转方向而被轴向拉入到第一套管中或者轴向离开第一套管。同时，如上所述，通过其外螺纹旋拧进入主轴螺母中的带螺纹主轴引起第二套管相对于第一套管的轴向运动。在这种情况下，对于给定旋转方向的带螺纹主轴而言，第二套管的轴向运动和第三套管的轴向运动以被调整的方式实现。

在上述实施方式中，轴向平移驱动通过带螺纹主轴经由不同的带螺纹驱动器、具体地经由由带螺纹主轴的外螺纹与主轴螺母形成的第一带螺纹驱动器、或者由带螺纹主轴的内螺纹与带螺纹螺栓形成的第二带螺纹驱动器沿纵向轴线方向发生以用于第二套管和第三套管。第二套管或第三套管相对于第一套管的运动可以通过螺纹的构型彼此独立地预限定。此处，带螺纹驱动器的同轴布置允许特别紧凑的设计，其中两个带螺纹驱动器通过套管内的创造性布置被保护以免受外部影响。

在上述实施方式中，与带螺纹开孔的内螺纹对应的带螺纹螺栓的螺纹和与主轴螺母对应的带螺纹主轴的螺纹优选具有不同的螺距。如果带螺纹螺栓的螺纹与带螺纹主轴的螺纹具有相同的节距，则当带螺纹主轴旋转时，带螺纹螺栓和主轴螺母相对于带螺纹主轴沿纵向方向以相同的速度轴向移动。如果带螺纹螺栓的螺纹的螺距不同于带螺纹主轴的螺纹的螺距，则对于给定旋转速度的带螺纹主轴而言，带螺纹螺栓的平移速度相对于主轴螺母的速度、在每种情况下相对于带螺纹主轴根据螺距的比表现出来。对于给定旋转数目的带螺纹主轴而言，沿着纵向轴线分别行进的距离相应地表现出来。例如，如果带螺纹螺栓的螺距选择成是带螺纹主轴的螺距的两倍，则连接至带螺纹螺栓的第三套管相对于第一套管移动城是连接至主轴螺母的第二套管相对于第一套管的两倍快或两倍远。通过这种节距比，第三套管因此以与第二套管相对于第一套管移动时的平移速度相同的平移速度相对于第二套管移动。通过螺距的其他比可以实现对应不同的相对运动速度。这种布置的特别的优点在于，通过套管的同时相对运动，转向柱能够沿纵向方向特别动态地调节，其中在每次调节时，套管相对于彼此处于限定位置。这尤其对于自主驾驶期间的应用具有特别重要的意义，因为必须确保转向柱能够在任何时候快速且可靠地从其收起停放位置移动到操作者控制位置，并且还可以快速移动到停放位置，以例如便于进入及离开。

还有利的是，当超过限制力时，主轴螺母和/或带螺纹螺栓可以伴随着能量的吸收，相对于壳体单元沿轴向方向移动。这例如可以通过如下事实实现：主轴螺母相对于纵向方向以非主动锁定或摩擦锁定的方式容置在第二套管中，并且如果存在带螺纹螺栓，则带螺纹螺栓也以非主动锁定或摩擦锁定的方式连接至第三套管。在这种情况下，连接的轴向加载能力设定成使得：在正常操作期间，当调节转向柱时以及当转向命令输入到方向盘时，彼此连接的部件相对于彼此固定，但当超过了轴向方向上的预限定限制力时，这例如当碰撞时身体撞击方向盘时出现，产生并允许套管相对于彼此移动。在这种情况下，动冲击能被主轴螺母与相应套管中的带螺纹螺栓之间的摩擦吸收并转化成热和变形。此处可以设想并且可能的是，在主轴螺母或带螺纹螺栓与套管之间布置公差环。通过该公差环，可以容易地设定轴向方向上的摩擦并且使波动很小。

可替代性地设想并可能的是，代替所描述的摩擦锁定连接，为了吸收主轴螺母与壳体单元的在轴向方向上的摩擦连接中的能量，能量吸收元件布置在主轴螺母或带螺纹螺栓与相应的套管之间，所述元件例如是变形元件，例如是弯曲元件或撕裂元件。原则上已知的这种能量吸收元件在相对运动期间塑性弯曲、断开或被切削，其中所吸收的动能以限定的方式被吸收并且因此发生了撞击在方向盘上的身体的受控制动。因此，伤害风险降低，安全等级增大。

对于线控转向应用，适宜的是在壳体单元中布置与转向主轴相互作用的致动器，可以通过该致动器向转向主轴施加转矩。通常称为反馈致动器的致动器用于经由方向盘向驾驶员提供触觉反馈，这给出了常规转向系统的印象，其中通过道路施加至转向车轮的力作为反作用转矩被引入到转向主轴中。反作用转矩取决于转向角度、车速和道路状况，并允许适合的转向行为。由于致动器可以具有用于产生有效反作用转矩的致动驱动器，或者可以被动地将制动转矩输入到转向主轴中，因此改善了转向感觉以有利于提高驾驶安全性。通过根据本发明的转向柱，该致动器可以优选地被结合到第二套管或第三套管中，其中该致动器以受保护的方式被容置，这与根据本发明的主轴驱动器的情况一样。

可以规定，在壳体单元中布置旋转角度传感器和/或转矩传感器。在线控转向式转向系统中，这些传感器可以用于测量分别设定的转向角度，并且如果合适的话，附加地或替代性地，测量在方向盘与转向主轴之间出现的转矩。测量值可以用作控制信息，以用于致动连接至转向轮的致动驱动器。

为了安装在机动车辆中，可以规定，壳体单元由可以连接至车辆的车身的支撑单元固定。支撑单元用作固定壳体单元，特别是用于将第一套管——通常为外管——相对于机动车辆的车身沿转向主轴的纵向方向固定。此外，壳体单元能够安装成能够相对于支撑单元横向于纵向轴线沿竖直方向被调节，以能够设定方向盘相对于驾驶员位置的高度。竖向可调节性可以通过使壳体单元围绕支撑单元中的水平枢转轴线枢转来实现，具体地，通过手动地或者也可以借助于电动操作的驱动器来实现，类似于上文针对纵向调节所描述的方式。

附图说明

以下参照附图更详细地解释本发明的有利实施方式，其中，特别地：

图1示出了线控转向式转向系统的示意图，

图2以示意性立体图示出了根据本发明的转向柱，

图3示出了根据图2的转向柱的横截面，

图4示出了沿着纵向轴线的穿过根据图1的转向柱截取的纵向截面，

图5以示意立体图示出了根据本发明的转向柱的第二实施方式，

图6示出了在移出状态下的沿着纵向轴线的穿过根据图5的转向柱截取的纵向截面，以及

图7示出了在移入状态下的沿着纵向轴线的穿过根据图5的转向柱截取的纵向截面。

具体实施方式

在各个附图中，相同的部件总是被提供相同的附图标记，并且因此通常也仅被指定或提及一次。

图1是线控转向式转向系统1的示意图，线控转向式转向系统1包括作为输入单元的转向柱2，转向柱2经由电线3连接至电动转向驱动器4。转向驱动器4包括电动伺服马达41，电动伺服马达41连接至电线3并将转向致动转矩引入到转向器42中。转向致动转矩在那里借助于小齿轮43和转向齿条44转换成转向横拉杆45的平移运动，因此，使转向的轮46的转向锁定。

转向柱2具有壳体单元5，转向主轴51以可旋转的方式安装在壳体单元5中，在转向主轴51的相对于行驶方向的后端处附接有方向盘52。

图2示出了第一实施方式中的转向柱2。在第一实施方式中，转向主轴51安装在壳体单元5中，以能够绕纵向轴线21旋转。转向主轴51的端部部分53设计成用于附接至在该图示中省略的方向盘52。

壳体单元5包括第一套管54，第一套管54也被称为外套管或箱形摆臂，在第一套管54中同轴地保持有也被称为内套管第二套管55。第一套管54的内横截面和第二套管55的外横截面在形状和尺寸方面彼此匹配，使得套管55能够在第一套管54中沿如用双箭头所表示的纵向轴线21的方向以伸缩的方式轴向移动，以允许纵向调节方向盘52，其中，在纵向方向L上，向前为移入方向E以及向后为移出方向A。套管54和55关于纵向轴线21相对于彼此以在旋转方向上被固定的方式彼此联接。

套管54安装在支撑单元6上，以能够围绕枢转轴线61枢转。支撑单元6包括紧固部62，紧固部62允许将转向柱2附接至机动车辆的车身(此处未示出)。由于第一套管54围绕枢转轴线61枢转，因此附接在端部区域53中的方向盘52可以相对于车身沿用双箭头表示的竖向方向H调节。

马达操作的驱动器7布置用于转向柱2的纵向调节。

图3示出了从后方观察的垂直于纵向轴线21的穿过致动驱动器7截取的横截面。图4示出了沿着纵向轴线21的穿过转向柱2截取的纵向截面，其中，致动驱动器7定位在转向柱2的后端处，即图中的右侧。

致动驱动器7具有电动伺服马达71。伺服马达包括定子710和联接至蜗杆712的转子711。蜗杆712与蜗轮713接合，蜗轮713以在旋转方向上被固定的方式附接至带螺纹主轴72。致动驱动器7紧固至盖541，盖541附接至第一套管54的背向第二套管55的前端部。在盖541中，带螺纹主轴72安装在轴承542中，以能够绕纵向轴线21旋转。与致动驱动器7一起，带螺纹主轴72相对于纵向方向L被支撑、即固定在套管54上。套管54和55例如借助于滑动引导件(未示出)被固定以抵抗相对于纵向轴线的相对旋转，从而当带螺纹主轴72旋转时，套管54和55不能相对于彼此旋转。

如图3和图4中可以观察到的，带螺纹主轴72在壳体单元5内同轴地延伸，其中，带螺纹主轴72以其整个长度布置在第一套管54内。

带螺纹主轴72旋拧进入主轴螺母73中，主轴螺母73相对于纵向轴线21同轴地紧固在第二套管55的前端部处。因此，在套管54与55之间形成了沿纵向方向L、即平行于纵向轴线21作用的主轴驱动器。主轴螺母73包括塑料件或优选地是单件一体式塑料注射模制部件。在一个实施方式中(未示出)，主轴螺母73可以例如借助于两个内螺纹部分实现为多个部分，所述两个内螺纹部分彼此轴向间隔开并且相对于彼此以轴向移位的方式被夹持。因此，可以减小在主轴螺母与带螺纹主轴相互作用期间的轴向游隙，这是由于内螺纹部分各自相对于彼此支撑在彼此相反的螺纹边缘上。换句话说，第一内螺纹部分支撑在第一螺纹边缘上，并且第二内螺纹部分支撑在第二螺纹边缘上，其中第二螺纹边缘与第一螺纹边缘相反，因此，第一螺纹边缘与第二螺纹边缘形成螺纹圈。

通过驱动伺服马达71，带螺纹主轴72借助于由蜗杆712和蜗轮713形成的蜗轮系统而旋转，由此主轴螺母73根据旋转方向以平移的方式沿纵向方向L移动或者反向于纵向方向L移动，并且相应地，连接至主轴螺母73的第二套管55相对于第一套管54沿移入方向E或移出方向A移入或移出。该纵向调节用作使方向盘52的位置适应驾驶员的位置，或者由于第二套管55尽可能远地移入第一套管54中而将方向盘52收起。

带螺纹主轴72的创造性布置、优选地带螺纹主轴72在伸缩式套管54和55内同轴地布置导致了转向柱1的特别紧凑的设计。一方面，由于在带螺纹主轴72的整个长度上围绕带螺纹轴72的套管54被实施为在周向上封闭的管，使得带螺纹主轴72被保护以免受来自外部的影响。而这种保护通过套管54在端部侧处由盖541封闭、带螺纹主轴72优选地以密封的方式引导穿过盖541的事实来完成。如此以来，带螺纹驱动器可以以防尘的方式封闭，从而甚至可以长期确保平稳运行的功能。另一方面，车辆的乘客舱避开旋转的带螺纹主轴72。

在第二套管55中，转向主轴51安装成能够围绕纵向轴线21旋转。在这种情况下，致动器8——例如可以实现为电动伺服马达，其具有定子81和转子82，定子81以在旋转方向上被固定的方式连接至转向主轴51，在定子81中同轴地布置有转子82，转子82以在旋转方向上被固定的方式紧固在布置在套管55内的转向主轴51上。通过相应的电致动，可以通过致动器8将转矩有效地输入到转向主轴51中，从而根据在方向盘处测量或预定义的参数产生转向系统的机械反馈的印象。

一体地结合到致动器8中的或者替代性地作为单独的部件的旋转角度传感器和/或转矩传感器可以附接在转向主轴51与套管55之间，旋转角度传感器和/或转矩传感器也可以容置在套管55中。

在图5、图6和图7中示出了根据本发明的第二实施方式的转向柱2，其中相同的附图标记用于相同的部分或相同作用的部分。图5示出了类似于图2的立体图，并且图6和图7示出了如图4那样的纵向截面，其中，图6示出了处于移入状态的转向柱2，并且图7示出了处于移出状态的转向柱2。

在第二套管55中，第三套管56布置成在纵向方向L上是伸缩的，具体地，原则上以如上文所述的针对第一套管54和第二套管55的方式。套管54、55和56例如借助于滑动引导件(未示出)固定以抵抗相对于纵向轴线的相对旋转，从而当带螺纹主轴72旋转时，套管54、55和56不能相对于彼此旋转。

相对于纵向轴线21同轴地布置并且沿致动驱动器7的方向向前延伸的带螺纹螺栓74以在旋转方向上被固定的方式附接至第三套管56。

在该实施方式中，带螺纹主轴72实现为呈管的形式，该管具有轴向开孔721，该轴向开孔721在面向第三套管56的后端区域中形成为具有内螺纹的同样同轴的带螺纹开孔722。带螺纹螺栓74旋拧进入带螺纹开孔722中。

带螺纹螺栓74与带螺纹主轴72的带螺纹开孔722一起形成第二主轴驱动器。在带螺纹主轴72通过致动驱动器7而旋转的情况下，如上面针对第一实施方式所描述的那样，带螺纹主轴72根据旋转方向与带螺纹螺栓74一起以平移的方式沿纵向方向L或反向于纵向方向L移动，并且相应地，连接至带螺纹螺栓74的第三套管56相对于第一套管54沿移入方向E或沿移出方向A移入或移出。

带螺纹螺栓74的螺纹和带螺纹开孔722的螺纹优选地具有比带螺纹主轴72的螺纹和主轴螺母73的螺纹更大的螺距。对于给定的旋转圈数的带螺纹主轴72而言，在沿着纵向轴线21移入及移出期间，相应地行进的距离根据螺距的比表现出来。例如，在带螺纹螺栓74的螺距选择成是带螺纹主轴72的螺距的两倍大的情况下，则连接至带螺纹螺栓74的第三套管56移动成相对于第一套管54是连接至主轴螺母73的第二套管55相对于第一套管54的两倍快或两倍远。因此，考虑到这些节距的比，第三套管56相对于第二套管55以与第二套管55相对于第一套管54移动的平移速度相同的平移速度移动。

由于螺距的其他比，可以实施相应不同的相对运动速度。

在最后描述的第二实施方式中，转向主轴51安装在第三套管56中，并且致动器8、以及转向角度传感器和/或转矩传感器——如果合适的话——可以容置在第三套管56中，就像在上述第一实施方式中所描述的容置在第二套管55中那样。

在两个实施方式中，主轴螺母73与第二套管55之间的连接或者带螺纹螺栓74与第三套管56之间的连接构造成使得：在正常操作期间在所预期的轴向加载的情况下，即，沿纵向方向作用在套管54、55和56、主轴螺母73或带螺纹螺栓74上的力相对于套管55或56是固定的。然而，在当发生碰撞时身体撞击方向盘52的情况下，如果将超过了限制力的力引入到转向主轴51中，有利的是，主轴螺母73与第二套管55或者带螺纹螺栓74与第三套管56之间的相对运动是可能的，从而吸收动能。这种用于吸收能量的装置例如可以通过下述事实来实现：在第二套管55中，主轴螺母73相对于纵向方向L以非主动锁定或摩擦锁定的方式保持，并且如果存在带螺纹螺栓74，带螺纹螺栓74也以非主动锁定或摩擦锁定的方式连接至第三套管56。在这种情况下，连接的轴向可加载能力设定成使得：如碰撞时身体撞击方向盘的情况那样，当超过了轴向方向上的预定的限制力时，该连接产生并允许套管55与54、或者套管56与55相对于彼此运动。在这种情况下，由于主轴螺母73与相应套管55或56中的带螺纹螺栓74之间的摩擦，动撞击能被吸收或转换成热和变形。替代性地或另外，可以布置能量转换装置，该能量转换装置在碰撞时例如通过弯曲，分离或加工专门适用于该目的的能量吸收元件将动能转化成变形。

竖向方向H上的竖向调节(未详细示出)可以借助于主轴驱动器9(原则上以同样的方式构成)与伺服马达91一起完成。在这种情况下，杆92——杆92在每种情况下借助于接头附接在第一壳体单元54与支撑单元6之间——布置成能够借助于主轴93枢转，主轴93通过伺服马达91和主轴螺母94旋转地驱动，伺服马达91和主轴螺母94各自附接至主轴93，使得第一壳体单元54可以绕枢转轴线61向上以及向下调节，以用于方向盘52的竖向调节。

在未背离本发明的范围的情况下，只要可以应用各个特征，在各个示例性实施方式中示出的所有的各个特征可以彼此组合和/或互换。

附图标记列表

1 转向系统

2 转向柱

21 纵向轴线

3 线

4 转向驱动器

41 伺服马达

42 转向器

43 小齿轮

44 转校齿条

45 转向横拉杆

46 轮

5 壳体单元

51 转向主轴

52 方向盘

53 端部区域

54 第一套管

541 盖

542 轴承

55 第二套管

56 第三套管

6 支撑单元

61 枢转轴线

62 紧固部

7 致动驱动器

71 伺服马达

711 转子

712 蜗杆

713 涡轮

72 带螺纹主轴

721 开孔

722 带螺纹开孔

73 主轴螺母

74 带螺纹螺栓

8 致动器

81 定子

82 转子

9 轴驱动器

91 伺服马达

92 杆

93 主轴

94 主轴螺母

L 纵向方向

E 移入方向

A 移出方向

H 竖向方向

Claims (11)

1.一种可调节转向柱(2)，用于机动车辆的线控转向式转向装置(1)，所述转向柱(2)包括致动单元，所述致动单元包括转向主轴(51)，所述转向主轴(51)安装成能够在壳体单元(5)中围绕纵向轴线(21)旋转，其中，所述壳体单元(5)具有第一套管(54)，在所述第一套管(54)中相对于所述纵向轴线(21)以在旋转方向上被固定的方式布置有至少一个第二套管(55)，并且所述第二套管(55)安装成能够以伸缩的方式轴向移动，其中，致动驱动器(7)连接至所述第一套管(54)和所述第二套管(55)，所述第二套管(55)能够通过所述致动驱动器(7)相对于所述第一套管(54)轴向地移入及移出，并且所述致动驱动器(7)包括具有带螺纹主轴(72)的主轴驱动器，所述带螺纹主轴(72)布置成与所述纵向轴线(21)平行、能够通过电动伺服马达(71)以旋转的方式驱动、支撑在所述套管(54)上并且旋拧进入主轴螺母(73)中，所述主轴螺母(73)以在旋转方向上被固定的方式附接至另一套管(55)，其特征在于，

所述带螺纹主轴(72)在所述第一套管(54)内延伸，并且所述主轴螺母(53)附接至所述第二套管(55)。

2.根据权利要求1所述的转向柱，其特征在于，在所述第一套管(54)的背向所述第二套管(55)的前端部处布置有盖(541)，所述带螺纹主轴(72)以可旋转的方式安装在所述盖(541)中。

3.根据前述权利要求中的一项所述的转向柱，其特征在于，所述致动驱动器(7)布置在所述第一套管(54)的背向所述第二套管(55)的前端部处。

4.根据前述权利要求中的一项所述的转向柱，其特征在于，第三套管(56)安装成在旋转方向上被固定在所述第二套管(55)中并且能够在所述第二套管(55)中以伸缩的方式轴向地移动，所述第三套管(56)连接至所述致动驱动器(7)并且能够相对于所述第二套管(55)轴向移入及移出。

5.根据权利要求4所述的转向柱，其特征在于，带螺纹螺栓(74)以在旋转方向上被固定的方式附接至所述第三套管(56)并且旋拧进入所述带螺纹主轴(72)的轴向带螺纹开孔(722)中。

6.根据权利要求5所述的转向柱，其特征在于，所述带螺纹螺栓(74)的螺纹与所述带螺纹主轴(72)的螺纹具有不同的螺距。

7.根据前述权利要求中的一项所述的转向柱，其特征在于，当超过限制力时，所述主轴螺母(73)和/或所述带螺纹螺栓(74)能够伴随着能量的转换，相对于所述第二套管(55)和/或第三套管(56)沿轴向方向移动。

8.根据前述权利要求中的一项所述的转向柱，其特征在于，在所述壳体单元(5)中布置有致动器(8)，所述致动器(8)与所述转向主轴(51)相互作用，并且通过所述致动器(8)能够向所述转向主轴(51)施加转矩。

9.根据前述权利要求中的一项所述的转向柱，其特征在于，在所述壳体单元(5)中布置有旋转角度传感器和/或转矩传感器。

10.根据前述权利要求中的一项所述的转向柱，其特征在于，在所述伺服马达(71)与所述带螺纹主轴(72)之间布置有蜗轮系统(712、713)。

11.根据前述权利要求中的一项所述的转向柱，其特征在于，所述壳体单元(5)由能够连接至车辆的车身的支撑单元(6)固定。