CN108698627B - 用于机动车辆的可马达调节的转向柱 - Google Patents

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)，其包括支承单元(2)，该支承单元可连接至车身，该支承单元保持致动单元(3)，致动单元包括转向主轴(5)，转向主轴安装在壳体单元(4)中使得转向主轴(5)可以绕纵向轴线(31)旋转，其中，壳体单元(4)具有外套管(41)，内套管(42)被接纳在外套管中使得其可以沿纵向轴线(31)的方向以伸缩的方式轴向地移动，并且转向柱具有致动驱动器(6)，该致动驱动器连接至内套管(42)和外套管(41)且内套管(42)可以通过该致动驱动器相对于外套管(41)轴向地移入及移出。本发明的目的是提供一种更简单的结构，其具有增加的刚度和用于调节或离开收起位置的更高的调节速度。为此，在外套管(41)与内套管(42)之间设置有摩擦装置(8)，通过该摩擦装置，能够在外套管(41)与内套管(42)之间关于相对运动施加摩擦力，并且摩擦装置可以在释放位置与至少一个摩擦位置之间调节，摩擦力在摩擦位置(Rmax)中比在释放位置中大，并且摩擦力在释放位置(Rmin)和摩擦位置(Rmax)中比能够由致动驱动器(6)施加在外套管(41)与内套管(42)之间的轴向调节力小。

Description

用于机动车辆的可马达调节的转向柱

背景技术

本发明涉及一种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，该支承单元能够与车身连接并且该支承单元保持致动单元，该致动单元包括转向主轴，转向主轴安装在壳体单元中以能够绕纵向轴线旋转，壳体单元具有外套管，在外套管中容置有内套管且使得内套管能够沿纵向轴线的方向伸缩地轴向移位，并且该转向柱具有致动驱动器，致动驱动器与内套管和外套管连接且内套管可以通过致动驱动器相对于外套管轴向地移入及移出。

用于机动车辆的转向柱包括具有转向主轴的转向轴，在转向主轴的在行驶方向上的面向驾驶员的后端部上附接有方向盘以用于由驾驶员引入转向命令。转向主轴以可旋转的方式安装在致动单元中，该致动单元经由支承单元与车身连接，该支承单元例如包括用于与车身连接的支架部件，支架部件保持致动单元。一方面，调节允许在可以进行手动转向干预的操作位置——也称为驾驶或使用位置——中相对于驾驶员的位置设定舒适的、符合人体工程学的方向盘位置。可能的驾驶或使用位置的调节范围被称为“舒适位置范围”。另一方面，如果例如在自动驾驶期间不需要驾驶员进行手动转向干预，则方向盘可以移动到操作位置的可能使用位置之外的收起位置，以便能够将内部车辆空间释放出来，以供其他使用。为此，转向柱通过使内套管(也称为内管状壳体或内壳体)沿纵向方向最大程度地缩回，即沿纵向轴线的方向在行驶方向上向前进入到外套管(也称为外管状壳体，外壳体单元或导引箱)中而收起到舒适位置范围之外，从而使方向盘与驾驶员位置之间的距离最大。通常，可调节转向柱的方向盘也是高度可调节的，致动单元安装在支承单元上以便能够绕横向于纵向轴线延伸的枢转销竖向地枢转。通过将致动单元枢转到可能的最高位置中，可以使致动单元进入竖向收起位置。

在现有技术中已知的是提供机动化致动驱动器以相对于支承单元调节致动单元，该致动驱动器包括例如电动马达，电动马达经由齿轮单元联接至致动单元并且能够实现方向盘位置的电动控制。

在所讨论的类型的转向柱的情况下，在内套管与外套管之间插入机动化线性致动驱动器以用于纵向调节。套管可以通过致动驱动器在纵向轴线的方向上相对于彼此平移移动，使得内套管可以相对于外套管伸缩地缩回或伸展。致动驱动器可以例如采用主轴驱动器的形式，该主轴驱动器包括旋拧到带螺纹的主轴上的主轴螺母，该主轴螺母可以通过电动马达相对于主轴被驱动旋转。

可马达调节的转向柱的一个优点是，为了增加驾驶和用户舒适度，方向盘位置可以在舒适位置范围内以机动的方式被设定，并且各个方向盘位置可以电子地存储并在需要时自动检索和设定。此外，转向柱可以自动地缩回到舒适位置范围之外的收起位置。

原则上可以想到并且可以在舒适位置范围内沿纵向方向以纵向轴线的方向上的足够长的调节路径调节可马达调节的转向柱，以及将内套管缩回到舒适位置范围之外而最大限度地缩回到外套管中直至进入收起位置。在这种情况下，必须确保在操作位置中的每个可能的使用位置中，致动单元具有尽可能高的刚度，这可以通过套管之间的尽可能小的间隙来实现。同时，必须确保致动单元能够尽可能快地移入收起位置并且特别是从收起位置移出，为此，套管的相对移位期间的摩擦力必须尽可能小，使得致动驱动器的尺寸不必过大。然而，通过增大套管之间的间隙将摩擦力减小到为此目的所需的程度会降低致动单元的刚度和转向柱的固有频率，这是不可接受的。由于这些相互矛盾的目的，已知的可马达调节的转向柱不适合转向柱的自动收起。

为了实现所描述的矛盾目的，WO 2014/125174A1描述了一种可收起的转向柱，其包括单独的致动驱动器和第三致动驱动器，单独的致动驱动器用于纵向方向和竖向方向上的调节，第三致动驱动器具有用于纵向方向上的收起的附加的伸缩式调节机构。然而，这种已知的结构复杂、技术要求高且较重。

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种用于上述类型的机动车辆的可马达调节的转向柱，该可马达调节的转向柱结构更简单、同时刚度高且进入或离开收起位置的调节速度高。

发明内容

该目的通过具有本发明的用于机动车辆的转向柱来实现。

根据本发明提出的是，在外套管与内套管之间设置有摩擦装置，通过该摩擦装置，可以在外套管与内套管之间关于相对移位施加摩擦力，并且该摩擦装置能够在释放位置与至少一个摩擦位置之间调节，其中，摩擦力在摩擦位置中比在释放位置中大，并且其中，摩擦力在释放位置和摩擦位置中比能够通过致动驱动器施加在外套管与内套管之间的轴向调节力小。

根据本发明，与摩擦或调节阻力对应并且抵消用于相对轴向调节的致动装置的轴向调节力的套管之间的摩擦力可以在进行纵向方向上的相对调节的情况下通过摩擦装置根据调节范围被预先确定。为了在舒适位置范围内进行调节，摩擦装置切换到摩擦位置中。在这种情况下，摩擦力例如以通过减小内套管外侧与外套管内侧之间的间隙和/或增大作用在内套管与外套管之间的接触压力以及确定致动单元具有足够刚度的摩擦力的方式来预先确定。这可以例如通过将内套管抓紧或夹紧在外套管中以便形成刚性连接来实现。在这种情况下，相对高的摩擦力使得致动驱动器能够实现相对慢的纵向调节，以将方向盘位置设定在舒适设定范围内。对于这种本身从可马达调节的转向柱已知的定位选择而言，可以使用传统尺寸的电动伺服马达作为致动驱动器。

优选地，摩擦装置也可以称为夹紧装置。优选地用作夹紧装置的摩擦装置在摩擦位置中将内套管夹紧在外套管中。

外套管可以优选地被容置在另外的附加套管中，优选地以可相对于附加套管移位的方式被容置，和/或另外的附加套管可以被容置在内套管中，优选地以可相对于内套管移位的方式被容置。替代性地或者另外，可以在内套管与外套管之间设置另外的附加套管，该另外的附加套管可以相对于内套管和/或相对于外套管移位。在这些变型实施方式的情况下，可以设置多伸缩壳体单元，其中，多个套管彼此嵌套。以这种方式，可以设置壳体单元，该壳体单元确保长的调节路径并且同时当套管已经相互套接时具有小的结构空间要求。

如果转向柱要以最高可能的调节速度从收起位置移出而进入使用位置或者从使用位置移出而进入收起位置，则摩擦装置切换到释放位置。区别在于，例如通过增大内套管外侧与外套管内侧之间的间隙和/或作用在内套管外侧与外套管内侧之间的接触压力，内套管与外套管之间的摩擦力比在摩擦位置中小。以这种方式，摩擦力减小到这样的程度：即，在不增大从致动驱动器获得的动力即纵向方向上的驱动力的情况下，可以比在摩擦位置中实现套管的更快的加速和更高的相对调节速度。换句话说，因释放位置中的减小的摩擦引起的致动驱动器为调节而节省的动力的比例被用于增加调节速度。这可以例如通过以下方式实现：内套管被不太牢固地或不太有力地抓紧或夹紧在外套管中，或者这种抓紧被完全释放。以这种方式，内套管可以比在摩擦位置中在外套管中沿纵向方向更平滑地移动。由于转向柱不在舒适位置范围之外操作，即没有输入手动转向扭矩，因此致动单元或转向柱在释放位置中的刚度的相关联的暂时减小是可接受的。

优选地，要应用于释放位置中的调节的致动驱动器动力的值与要应用于摩擦位置中的调节的致动驱动器动力的值之间的差值小于±20％，优选地小于±10％且特别优选地小于±5％。

根据本发明实现了上述矛盾的目的，其中，在舒适位置范围内，摩擦装置进入区别为相对高的摩擦力和高刚度的摩擦位置，并且在舒适位置范围之外，摩擦装置切换到相比于在上述摩擦位置区别为相对低的摩擦力和较低刚度的摩擦位置。以这种方式，即使当能够通过致动驱动器施加在外套管与内套管之间的轴向调节力在释放位置中和摩擦位置中基本相同时，仍可以在舒适位置范围内进行相对缓慢的调节以用于设定最佳方向盘位置，以及在从收起位置到舒适位置范围的调节期间以及在舒适位置范围外收起到收起位置期间实现高的调节速度。在这种情况下，可以有利地使用本身已知的用于调节转向柱的长度的致动驱动器。在这种情况下，不需要更大的伺服马达尺寸或复杂的控制系统，或者比如现有技术中的复杂的齿轮单元或复杂结构。根据本发明的结构更简单、更轻且付诸实践也更便宜。

本发明的一个基本特征是摩擦装置的主要功能不是将套管摩擦地固定在一起，而是提供至少两个不同水平的摩擦力，这两个摩擦力都允许通过致动驱动器在纵向方向上调节转向柱。上述水平可以通过在摩擦位置与释放位置之间切换来实现，其中，建立了更容易的可调节性或者更高的刚度。

根据本发明的转向柱可以产生根据本发明的方法，其特征在于，在借助于致动驱动器调节致动单元时，在将转向柱调节到舒适设定范围内的操作位置期间，摩擦装置移动到摩擦位置，并且在将转向柱收起到收起位置期间，摩擦装置移动到舒适设定范围之外的释放位置，其中，在摩擦位置中，外套管与内套管之间的摩擦力和连接的刚度比在释放位置中大。

以这种方式，可以根据需要在任何可能的方向盘控制位置中进行调节，以使方向盘位置适应驾驶员的位置，其中，确保足够的转向柱刚度以用于转向干预。通过将摩擦装置切换到舒适位置范围之外的释放位置中，可以以高的调节速度进行简单的低摩擦调节，以便从收起位置改变或进入收起位置。

摩擦装置可以附接至外套管。例如，摩擦装置可以包括抓紧或夹紧装置，抓紧或夹紧装置与外套管牢固连接并且优选地布置在外套管的外侧，该抓紧或夹紧装置可以与内套管摩擦接触。抓紧或夹紧装置可以可选地切换到摩擦位置或释放位置，其中，在摩擦位置中，内套管安装在外套管中以便能够在纵向方向上以比在释放位置中大的摩擦力移位，由此内套管与外套管之间形成比在释放位置中更加刚性的连接。在释放位置中，通过增大抓紧在一起或彼此夹紧的表面之间的间隙或通过减小这些表面之间的接触压力，抓紧或夹紧装置被释放。以这种方式，摩擦力在套管之间被减小，由此，与摩擦位置相比，可调节性简化并且刚度降低。

替代性地，也可以想到并且可能的是，摩擦装置包括附接至支承单元的抓紧或夹紧装置。该抓紧或夹紧装置同样可以与套管相互作用，以根据需要增大或减小摩擦力和刚度。

本发明的一个有利构型在于，摩擦装置包括压力装置和带有摩擦表面的至少一个摩擦元件，其中，在摩擦位置中，压力装置以预定的接触压力将摩擦表面压靠在内套管上的滑动表面上。压力装置优选地与外套管牢固地连接，并且摩擦元件与压力装置连接，优选地固定在纵向轴线的方向上。以这种方式，摩擦表面与形成在内套管上的滑动表面之间的摩擦力确定了套管之间关于纵向方向上的相对运动的摩擦力。就此而言，摩擦力越大，作用在摩擦表面上的接触压力(法向力)的量越大。因此，摩擦装置可以移动到摩擦位置中，施加预定的接触压力，由此在摩擦表面之间以及因此在外套管与内套管之间预先确定预定摩擦力。同时，由压力装置抵靠内套管夹紧的摩擦元件确保内套管的抓紧或夹紧，其中，接触压力的增加使得内套管与外套管之间的连接更加刚性。抓紧或夹紧不应当被理解为意味着在内套管与外套管之间不会发生相对运动。为了切换到释放位置中，可以减小或消除作用接触压力，由此摩擦表面从内套管释放或者至少摩擦表面与滑动表面之间的间隙增大，或者取决于接触压力的摩擦力至少被减小。以这种方式，在任何情况下都确保了由致动驱动器驱动的内套管可以沿纵向轴线的方向更容易地在外套管中移位。

摩擦元件可以例如通过紧固元件、连接元件或甚至通过单件构型牢固地连接至压力装置。同样可以设置的是要布置在压力装置与摩擦元件之间的弹簧元件。弹簧元件弹簧加载摩擦表面以使其弹性地抵靠滑动表面。以这种方式，摩擦表面压靠在内套管上的滑动表面上所通过的接触压力的曲线可以根据摩擦元件与内套管的滑动表面之间的距离预先确定。以这种方式，例如摩擦表面也可以在释放位置中与滑动表面弹性地接触。在摩擦位置中，增加的接触压力经由弹簧元件被传递至摩擦元件并因此传递至摩擦表面。弹簧元件可以优选地采用螺旋弹簧或板簧的形式。

在一个有利实施方式中，摩擦元件包括塑料材料，即摩擦元件全部由塑料制成或者包括塑料部分，或者摩擦元件全部或至少部分地设置有塑料涂层。塑料材料优选地布置在摩擦表面的区域中。这产生内套管上的均匀的摩擦或滑动特性，并且可以有效地防止卡住和由腐蚀等引起的摩擦特性的变化。在这方面，使用具有良好表面滑动性能的塑料材料比如例如PTFE确保了低磨损的长期操作。

还有利地，摩擦元件布置于在外套管中沿纵向方向限定的孔中。在这种情况下，摩擦元件被导引穿过外套管中的孔口，使得其摩擦表面可以从外侧被加载有对外套管内同轴地导引的内套管的外表面的接触压力。由于开口沿纵向方向限定，因此在沿纵向方向调节内套管时，摩擦元件以形状配合的方式靠抵外套管，由此在该过程中施加的摩擦力被吸收。

有利地，压力装置具有力产生元件，该力产生元件靠抵外套管或靠抵支承单元。力产生元件，也称为压力元件，优选地靠抵外套管，并且在摩擦位置中将接触压力朝向内套管上的滑动表面施加在摩擦元件上，由此摩擦表面相对于内套管被加载有对内套管上的滑动表面的接触压力。力产生元件可以被动地构造为弹性元件，例如弹簧，该弹簧将摩擦元件压在摩擦表面的舒适位置范围内，而没有从外部对内套管供应能量，或者替代性地，力产生元件构造为主动致动器，例如电磁致动器，该电磁致动器能够电切换成启用或禁用摩擦位置。

有利地，压力装置包括操作元件，该操作元件可以被启动以设定释放位置，其中，摩擦表面从内套管上的滑动表面释放或者至少接触压力相对于摩擦位置减小。通过对操作元件进行操作，压力装置可以在摩擦位置与释放位置之间切换。操作可以在离开及到达舒适位置范围时进行，从而自动切换到释放位置及切换成离开释放位置。操作元件可以包括在操作时对摩擦元件施加沿与接触压力相反的方向的释放力的机构，该释放力确保摩擦表面从内套管解除或释放，或者摩擦表面与内套管之间的间隙增大。这减小了摩擦力。

通过使致动单元绕枢转销枢转，操作元件可以与支承单元主动接合以启用释放位置。

压力装置可以设置成包括以可枢转的方式安装在外套管上的杆，该杆包括操作元件和摩擦元件。杆可以在外部以可枢转的方式安装在外套管上，并且杆包括枢转销，该枢转销优选地横向于纵向轴线延伸。枢转销可以例如以可旋转的方式安装在轴承座中，该轴承座紧固在外套管上。杆优选地采用双杆的形式，其中，操作元件布置在一个杆臂上或杆臂形成操作元件。为了对操作元件进行操作，从外侧对该杆臂施加力，使得杆相对于外套管枢转。在另一杆臂上可以附接摩擦元件，该摩擦元件在将从外侧径向指向内套管的力施加在操作元件上时从内套管沿向外方向径向地升起，或者至少被释放。由操作元件传递至摩擦元件的操作力之间的力比可以通过杆臂的长度比预先确定。

在一个有利实施方式中，致动单元安装在支承单元上且使得致动单元能够绕横向于纵向轴线延伸的枢转销竖向地枢转。绕这种水平枢转销进行的枢转可以导致高度调节，通过该高度调节，附接至转向主轴的后端部的方向盘可以相对于驾驶员的位置在高度方向上调节。

上述高度调节可以手动进行。特别是对于在自动驾驶期间或用于自动驾驶的转向柱的自动收起，有利的是，电动竖向致动驱动器与支承单元和致动单元连接，借助于此，致动单元可相对于支承单元绕枢转销移动。竖向致动驱动器本身同样是已知的，并且例如可以采用电动驱动的主轴驱动器的形式，如上所述地用于纵向调节。

本发明的一个有利实施方式提供的是，操作元件可以通过使致动单元绕枢转销枢转而与支承单元主动接合，从而设定释放位置，即切换到释放位置或切换成离开释放位置。在这种情况下，操作元件布置在外套管上，使得操作元件在高度调节的特定高度位置中撞在支承单元上并由此被操作。上述高度位置形成切换位置，该切换位置位于转向柱的使用范围之外，并且该切换位置在竖向方向上的收起期间在到达竖向收起位置之前或在到达竖向收起位置时被经过，该竖向收起位置通常位于最大竖向调节高度的上部范围中。在这种情况下，摩擦装置从摩擦位置切换到释放位置，使得套管可以通过随后减小的摩擦力以纵向方向上的高调节加速度和调节速度从舒适位置范围缩回到收起位置中。如果致动单元处于收起位置，则靠抵支承单元的操作元件被启动、即被操作，以启用释放位置。以这种方式，套管可以通过致动驱动器以高致动加速度和速度伸展直到进到舒适位置范围。

上述实施方式的一个优点是摩擦装置的切换以收起期间预定的运动顺序自动地进行，使得不需要额外的启动或控制措施。以这种方式，可以用很少的努力获得一种通过使致动单元绕枢转销朝向收起位置枢转而使摩擦装置在到达切换位置时进入释放位置的方法。相反，摩擦装置——特别是一旦内套管已经以高速伸展——通过使致动单元绕枢转销朝向操作位置枢转而在进入舒适位置范围时进入摩擦位置。在这种情况下，操作元件的操作被停用，从而自动启用摩擦位置。

在收起时，执行下述步骤：

-使致动单元沿竖向方向朝向收起位置运动，直到到达切换位置为止，其中，到释放位置的切换继续进行；

-使内套管沿纵向方向缩回到外套管中，直到沿纵向方向到达收起位置为止。

此外，致动单元可以设置成在内套管缩回之后在竖向方向上被调节直到到达切换位置，其中，到摩擦位置的切换继续进行。由此，可以实现收起位置中的高刚性。

因此，在离开收起位置时，以相反的顺序进行为了收起而执行的步骤以设定使用位置：

-使内套管沿纵向方向从外套管伸出，直到沿纵向方向到达舒适位置范围为止；

-使致动单元沿竖直方向运动离开收起位置，直到到达切换位置为止，其中，到摩擦位置的切换继续进行。

以这种方式，致动单元可以首先在纵向方向上快速地移动离开收起位置，并且然后通过竖向致动驱动器设定到最佳使用者高度。

还有利地，在支承单元与致动单元之间或在外套管与内套管之间设置有能量吸收装置。这种能量吸收装置，也称为碰撞装置，构成了改善车辆碰撞时——即驾驶员高速撞击方向盘的撞击或正面车辆碰撞时——的乘客安全性的有效措施。为了确保撞击方向盘的车身的受控制动，可以将能量吸收装置联接在支承单元与致动单元之间，或者联接在外套管与内套管之间，外套管与内套管在正常操作中相对于彼此固定，但是外套管与内套管在发生碰撞时在纵向轴线的方向上被推到一起。这例如通过将撕裂片撕裂或使长形弯曲元件比如弯曲线材或弯曲条带弯曲，或通过借助于销加宽长形孔，或通过拉伸金属板条，或通过借助于平面分离片块将引入的动能切换成能量吸收元件的塑性变形。

附图说明

下面参照附图对本发明的有利实施方式进行更详细地说明，在附图中，具体地：

图1是根据本发明的转向柱的示意性立体图，其中，转向柱在纵向方向上几乎完全伸展；

图2示出了处于套叠状态的根据图1的转向柱；

图3从相反侧以另一立体图示出了根据图1的转向柱；

图4示出了沿着穿过根据图1的转向柱的纵向轴线截取的纵向截面，其中，转向柱处于摩擦位置并且在纵向方向上完全伸展；

图5示出了沿着穿过根据图1的转向柱的纵向轴线截取的纵向截面，其中，转向柱处于释放位置并且在纵向方向上完全伸展；

图6示出了沿着穿过根据图1的转向柱的纵向轴线截取的纵向截面，其中，转向柱处于释放位置并且在纵向方向上完全缩回；

图7示出了沿着穿过根据图1的转向柱的纵向轴线截取的纵向截面，其中，转向柱处于切换位置并且在纵向方向上完全缩回；

图8示出了处于摩擦位置的根据本发明的摩擦装置的来自图1的截面图的细部；

图9以如图8中的视图示出了根据本发明的摩擦装置的第二实施方式；

图10以如图8中的视图示出了根据本发明的摩擦装置的第三实施方式。

具体实施方式

在各附图中，相同的部件始终具有相同的附图标记，并且因此通常也仅分别被命名或提及一次。

图1、图2和图3是根据本发明的转向柱1的示意性立体图，该转向柱1从上方倾斜并且倾斜至基于未示出的车辆行驶方向的后端部的一侧。图2示出了与纵向方向上的收起位置相对应的完全缩回或拉入状态。图1和图3从左手侧(图1)和从右手侧(图3)示出了与舒适位置范围内的纵向位置相对应的伸展或抽出状态。舒适位置范围内的纵向位置在下文中也被称为舒适位置或舒适设置。

转向柱1包括支承单元2，该支承单元2包括用于与未示出的机动车辆车身连接的紧固装置21。支承单元2保持致动单元3，致动单元3包括壳体单元4，在壳体单元4中安装有转向主轴5，以使转向主轴5能够绕致动单元3的纵向轴线31旋转。在相对于行驶方向的后端部处，转向主轴5设置有用于附接在此未示出的方向盘的紧固部分51。

在壳体单元4前端部区域中，壳体单元4在支承单元2上安装成绕横向于纵向轴线31延伸的水平枢转销22枢转。在后端部区域中，壳体单元4经由致动杆23与支承单元2连接。致动杆23绕销24的旋转运动使致动单元3绕枢转销22枢转，并因此使得方向盘在如双头箭头所示的竖向方向H上调节。

在示出的实施方式中，壳体单元4包括外套管41和内套管42。内管状壳体42同轴地布置在外管状壳体41中并且布置成在如双头箭头所示的平行于纵向轴线31的纵向方向L上以套叠的方式缩回及伸展，其中，外管状壳体41安装在支承单元2上以不能相对于纵向轴线31在纵向方向L上移位。在这种情况下，伸展或抽出沿伸展方向A向后进行，并且相应地，缩回或拉入沿缩回方向E在相反方向上向前进行。伸展方向A表示平行于纵向轴线31离开收起位置朝向舒适位置范围内的使用位置运动的方向；缩回方向表示内套管42沿相反方向即朝向收起时的收起位置移位。

设置电动致动驱动器6以用于纵向调节，即用于缩回及伸展。该电动致动驱动器6采用主轴驱动器的形式并且包括螺杆主轴61，该螺杆主轴61平行于纵向轴线31延伸并且该螺杆主轴61以其后端不可旋转的方式附接至内管状壳体42。主轴螺母62拧到螺杆主轴61上并且可以被电动伺服马达63经由齿轮单元64驱动旋转，齿轮单元64可以采用例如蜗轮副的形式。主轴螺母62连同齿轮单元64一起牢固地、即以不能相对于纵向方向L移位的方式连接至外管状壳体41，使得旋转根据旋转方向使螺杆主轴61沿缩回方向E或沿伸展方向A平移运动，并且因此内管状壳体42相对于外管状壳体41缩回或伸展。

内管状壳体42和外管状壳体41的同轴布置在图4、图5、图6和图7中的纵向截面图中是特别清楚的。同样清楚的是，转向主轴5同样具有套叠结构，其具有内转向主轴52和外转向主轴53，内转向主轴52和外转向主轴53能够相对于彼此在纵向方向L上移位并且在旋转方面以形状配合的方式连接以传递转向力矩。

转向柱1包括摩擦装置8。摩擦装置8包括具有轴承座81的压力装置88，轴承座81在外侧上与外套管41牢固地连接。在轴承座81上安装有杆82以使杆82绕杆轴83枢转，杆轴83横向于纵向轴线31延伸。杆82采用双杆的形式，包括一个杆臂上的操作元件84和另一杆臂上的摩擦元件85。摩擦元件85穿过外套管42中的开口或孔口44布置或者穿过该开口或孔口被径向向内引导，使得摩擦元件85具有形成在其面向内套管42的一侧上的摩擦表面851。由此，摩擦表面851可以与形成在内套管42外侧上的滑动表面43滑动或摩擦接触，如可以从图8中的放大图中清楚地看到的。

在支承操作元件84的杆臂与外套管41之间，使用弹簧86作为力产生元件，该弹簧采用压缩弹簧的形式并且从套管41和42的角度来看径向向外弹性地加载操作元件84。因此，布置在另一杆臂上的摩擦元件85通过弹簧86被按压成使得其摩擦表面851径向向内抵靠内套管42的滑动表面43。

弹簧86对杆82施加径向指向外的弹簧力F，使得摩擦表面851通过压力装置88以接触压力Af压靠滑动表面43，如图8中示出的摩擦位置中的情况，且在下面进一步进行更详细说明。

在图4中示出的情况中，致动单元3位于舒适位置范围内的使用位置或操作位置，在使用位置或操作位置中，内套管42已经沿伸展方向A最大程度地从外套管41伸出。在这种情况下，摩擦元件85的摩擦表面851通过摩擦装置8的压力装置88以接触压力Af压靠滑动表面43，由此内套管42被抓紧或夹紧在外套管41中，使得实现致动单元3的高刚度。对于内套管41沿缩回方向E的纵向移位而言，内套管42与外套管41之间沿纵向方向作用的摩擦力Rmax必须通过致动驱动器6克服。为了方向盘相对于驾驶员位置的舒适定位的相对慢的调节，致动驱动器可以如从已知的可马达调节的转向柱所知的来定尺寸。

如果致动单元3借助于竖向致动驱动器7移动到最高高度位置中，则操作元件84与形成在支承元件2上的接触表面25接触，如图4所示。与接触表面25的接触标记了切换位置，该切换位置在舒适位置范围之外并且在竖向方向上的收起期间在到达竖向收起位置之前或到达竖向收起位置时经过该切换位置，竖向收起位置通常位于最大竖向调节高度的上部区域中。在这种情况下，摩擦装置8从摩擦位置切换到释放位置。

在朝向与竖向方向上的收起位置相对应的竖向方向上的端部位置经过切换位置时，操作元件85被操作成使得其相对于外套管41从外侧以与弹簧力F相反的方式移动，如图5中的箭头所示。摩擦表面851从滑动表面43升起成使得：摩擦表面851与滑动表面43之间的间隙增大或者间隙至少被释放至使正在作用的接触压力Af减小的程度。套管41和42的调节于是仅被减小的摩擦力Rmin阻碍，该摩擦力Rmin小于摩擦位置中的摩擦力Rmax。以这种方式，内套管42现在可以通过致动驱动器42沿纵向方向L以比在摩擦位置中高的调节加速度和调节速度离开舒适位置范围缩回到收起位置中。

图6示出了处于最终收起位置的转向柱1，在最终收起位置中，内套管42已经沿缩回方向E最大程度地缩回到外套管中。在该收起位置中，摩擦装置8处于释放位置。为了将内套管42从该收起位置移动到舒适设定范围中，在图6中示出的情况下，内套管42可以在摩擦装置8位于释放位置的情况下通过致动驱动装置6以高速度沿伸展方向A移动离开外套管，直到达到图5中示出的情况为止。

然后，致动单元3通过致动驱动器7沿竖向方向H向下移动离开收起位置，使得操作元件84从支承单元2的接触表面25释放并且因此摩擦装置8切换到摩擦位置中，其中，摩擦元件75通过其摩擦表面851以接触压力Af压靠滑动表面43。此时，摩擦力Rmax起作用，使得确保致动单元3的高刚度。

替代性地，另外可以通过在竖向方向上的调节将致动单元3从图6中示出的收起位置向下移动到如图7所示的摩擦位置中。以这种方式，可以确保壳体单元4在收起位置中也具有高刚度。

图9和图10示出了摩擦装置8的其他构型。在根据图9的实施方式中，包括摩擦表面851的摩擦元件85采用紧固至杆82的单独部件的形式。为此，摩擦元件85为大致帽形的并且附接至杆82的面向滑动表面43的端部，如所示出的，摩擦元件85例如以形状配合的方式在滑动表面43上滑动。替代性地或另外地，摩擦元件85也可以是物与物结合的，例如粘结或用紧固元件固定。同样可以想到并且可能的是通过杆82的注塑成型来部分封装以形成摩擦元件。

摩擦元件85的材料可以优选地适应于期望的摩擦特性。尽管杆82可以例如由能够易于适应在操作期间预期的机械载荷的例如金属或塑料的材料构成，但是摩擦元件85也可以由具有优化的滑动特性的材料——例如塑料材料，比如PTFE——构成，或至少在摩擦表面851上涂覆有这种塑料材料。

图10中示出的摩擦装置8的实施方式同样包括摩擦元件85，该摩擦元件85单独地构造并且附接至杆82，如图8所示。在这种情况下，弹簧元件87插入摩擦元件851与杆82之间，弹簧元件87靠抵杆82并且相对于滑动表面43弹性地加载摩擦元件851，具体如在摩擦位置中所示，但也确保摩擦元件851在释放位置中保持与滑动表面43接触。接触压力Af经由弹簧元件87弹性地传递，弹簧元件87如所示出地构造为压缩弹簧。以这种方式，内套管42的直径公差在舒适调节期间被补偿，从而确保更平缓和更平稳的调节。当致动单元3进入收起位置时，操作元件84撞在支承单元2的接触表面25上，并且如上所述，沿竖向方向进一步向上运动，指向内套管42的臂移动离开滑动表面43。在该过程中，弹簧元件86逐渐被压缩并且施加在摩擦表面851上的接触压力Af不断减小，使得在从摩擦位置切换到释放位置时，摩擦力相应地从Rmax逐渐减少至Rmin。以这种方式，避免了急剧的变化，并且可以通过弹簧元件87的特性来预先确定最大值Rmax和最小值Rmin，从而适应滑动特性和刚度。以这种方式，内套管42与外套管41之间在释放位置中的可能间隙可以被补偿，例如以防止卡嗒的噪音。

附图标记列表

1 转向柱

2 支承单元

21 紧固装置

22 枢转销

23 致动杆

24 销

25 接触表面

3 致动单元

31 纵向轴线

4 壳体单元

41 外套管

42 内套管

43 滑动表面

44 孔口

5 转向主轴

51 紧固部分

52 内转向主轴

53 外转向主轴

6、7 致动驱动器

61、71 螺杆主轴

62、72 主轴螺母

63、73 伺服马达

64、74 齿轮单元

8 摩擦装置

81 轴承座

82 杆

83 杆轴

84 操作元件

85 摩擦元件

851 摩擦表面

86 弹簧

87 弹簧元件

88 压力装置

H 竖向方向

L 纵向方向

E 缩回方向

A 伸展方向

F 弹簧力

Af 接触压力

Rmin 摩擦力

Rmax 摩擦力

Claims (15)

1.一种用于机动车辆的可马达调节的转向柱(1)，所述转向柱(1)包括支承单元(2)，所述支承单元(2)能够与车身连接，并且所述支承单元(2)保持致动单元(3)，所述致动单元(3)包括转向主轴(5)，所述转向主轴(5)安装在壳体单元(4)中以能够绕纵向轴线(31)旋转，所述壳体单元(4)具有外套管(41)，在所述外套管(41)中容置有内套管(42)且使得所述内套管(42)能够沿所述纵向轴线(31)的方向伸缩地轴向移位，并且所述转向柱(1)具有致动驱动器(6)，所述致动驱动器(6)与所述内套管(42)和所述外套管(41)连接，并且所述内套管(42)能够通过所述致动驱动器(6)相对于所述外套管(41)轴向地移入及移出，

其特征在于，

在所述外套管(41)与所述内套管(42)之间设置有摩擦装置(8)，通过所述摩擦装置(8)，能够在所述外套管(41)与所述内套管(42)之间关于相对移位施加摩擦力，并且所述摩擦装置(8)能够在释放位置与至少一个摩擦位置之间调节，其中，摩擦力在所述摩擦位置(Rmax)中比在所述释放位置中大，并且其中，摩擦力在所述释放位置(Rmin)和所述摩擦位置(Rmax)中比能够由所述致动驱动器(6)施加在所述外套管(41)与所述内套管(42)之间的轴向调节力小。

2.根据权利要求1所述的转向柱，其特征在于，要由所述致动驱动器(6)施加的用于所述外套管(41)与所述内套管(42)之间的调节的动力在所述释放位置中与在所述摩擦位置中是相同的。

3.根据前述权利要求1-2中的一项所述的转向柱，其特征在于，所述致动单元(3)安装在所述支承单元(2)上且使得所述致动单元(3)能够绕横向于所述纵向轴线延伸的枢转销(22)竖向地枢转。

4.根据权利要求3所述的转向柱，其特征在于，所述支承单元(2)和所述致动单元(3)与电动的竖向致动驱动器(7)连接，所述致动单元(3)能够通过所述电动的竖向致动驱动器(7)相对于所述支承单元(2)绕所述枢转销(22)运动。

5.根据前述权利要求1-2、4中的一项所述的转向柱，其特征在于，所述摩擦装置(8)附接至所述外套管(41)。

6.根据权利要求3所述的转向柱，其特征在于，所述摩擦装置(8)包括压力装置(88)和具有摩擦表面(851)的至少一个摩擦元件(85)，其中，在所述摩擦位置中，所述压力装置(88)以预定的接触压力(A)将所述摩擦表面(851)压靠在所述内套管(42)上的滑动表面(43)上。

7.根据权利要求6所述的转向柱，其特征在于，在所述压力装置(88)与所述摩擦元件(85)之间设置有弹簧元件(87)。

8.根据权利要求6所述的转向柱，其特征在于，所述摩擦元件(85)布置于在所述外套管(41)中沿纵向方向限定的孔(44)中。

9.根据权利要求6所述的转向柱，其特征在于，所述压力装置(88)包括压力元件(86)，所述压力元件(86)靠抵所述外套管(41)或靠抵所述支承单元(2)。

10.根据权利要求6所述的转向柱，其特征在于，所述压力装置包括操作元件(84)，所述操作元件(84)能够被启动以设定所述释放位置，其中，所述摩擦表面(851)从所述内套管(42)上的所述滑动表面(43)释放或者至少所述接触压力(A)相对于所述摩擦位置减小。

11.根据权利要求10所述的转向柱，其特征在于，通过使所述致动单元(3)绕所述枢转销(22)枢转，所述操作元件能够与所述支承单元(2)主动接合以设定所述释放位置。

12.根据权利要求10所述的转向柱，其特征在于，所述压力装置包括以可枢转的方式安装在所述外套管(41)上的杆(82)，所述杆包括所述操作元件(84)和摩擦元件(85)。

13.根据前述权利要求1-2、4、7-12中的一项所述的转向柱，其特征在于，在所述支承单元(2)与所述致动单元(3)之间或者在所述外套管(41)与所述内套管(42)之间设置有能量吸收装置。

14.一种用于调节前述权利要求1-13中的一项所述的转向柱(1)的方法，其特征在于，在借助于致动驱动器(6)调节所述致动单元(3)时，

-在将所述转向柱(1)调节到舒适设定范围内的操作位置期间，摩擦装置(8)被移动到摩擦位置中，并且

-在将所述转向柱收起到收起位置期间，所述摩擦装置(8)被移动到所述舒适设定范围之外的释放位置中，

其中，在所述摩擦位置中，所述外套管(41)与所述内套管(42)之间的摩擦力和连接的刚度比在所述释放位置中大。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，通过使所述致动单元(3)绕枢转销(22)朝向所述收起位置枢转，所述摩擦装置(8)在到达切换位置时进入所述释放位置。

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