CN110167824A - 用于机动车辆的马达可调式转向柱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于机动车辆的马达可调式转向柱(1)，该马达可调式转向柱(1)包括支承单元(3)，支承单元能够附接至车身并且致动器单元(4)由该支承单元保持，转向主轴(42)以绕纵向轴线(L)可旋转的方式安装在致动器单元(4)中，并且该马达可调式转向柱(1)具有调节驱动器(5)，该调节驱动器(5)连接至支承单元(3)并连接至致动器单元(4)，并且致动器单元(4)能够通过调节驱动器(5)而相对于支承单元(3)被调节，其中，调节驱动器(5)具有驱动器单元(51)和螺纹主轴(55)，该螺纹主轴(55)接合在主轴螺母(56)中并且该螺纹主轴(55)具有螺纹主轴轴线(R)，其中，螺纹主轴(55)能够由驱动器单元(51)以旋转方式或以平移方式驱动。为了提供具有确保了最大可能刚度和低公差要求的改进的调节驱动器(51)的转向柱(1)，根据本发明的驱动器单元(51)以沿横向于螺纹主轴轴线(R)的横向方向(Q)可移动的方式连接至转向柱(1)的部件(2、3、4)。

Description

用于机动车辆的马达可调式转向柱

技术领域

本发明涉及一种用于机动车辆的马达可调式转向柱，该马达可调式转向柱包括支承单元，该支承单元能够安装在车身上，并且致动器单元能够由该支承单元保持，转向主轴以绕纵向轴线可旋转的方式安装在该致动器单元中，并且该马达可调式转向柱具有调节驱动器，该调节驱动器连接至支承单元并连接至致动器单元，其中，调节驱动器包括驱动器单元和螺纹主轴，该螺纹主轴接合在主轴螺母中并且该螺纹主轴具有螺纹主轴轴线，其中，螺纹主轴能够由驱动器单元以旋转方式或以平移方式驱动。

背景技术

用于机动车辆的转向柱包括具有转向主轴的转向轴，在该转向主轴的后端部上沿面朝驾驶员的驾驶方向安装有方向盘，该方向盘用于实现驾驶员的转向命令。转向主轴以绕其纵向轴线可旋转的方式安装在致动器单元中，该致动器单元由支承单元以可调节的方式保持。致动器单元的运动使得一方面能够在运行状况下对方向盘相对于驾驶员位置——如被称为驾驶或操作位置——的位置进行符合人体工程学的舒适性的调整，其中，在该驾驶或操作位置中能够执行手动转向。

在现有技术中已知的是，提供一种用于对致动器单元相对于支承单元进行调节的具有驱动器单元的机动调节驱动器，其中，驱动器单元总体上包括电伺服马达，该电伺服马达经由传动装置连接至主轴驱动器。在驱动器单元的以固定方式连接至致动器单元或支承单元的动力输出侧处联接有螺纹主轴，该螺纹主轴能够以绕其螺纹主轴轴线可旋转的方式被驱动、或者沿着该螺纹主轴轴线以平移方式移位。第一实施方式的以可旋转的方式受驱动的螺纹主轴与主轴螺母接合，该主轴螺母相对于螺纹主轴轴线以固定方式安装在致动器单元上，或者在以平移方式可移动的螺纹主轴的第二替代性实施方式中，螺纹主轴与主轴螺母接合，其中，螺纹主轴以非可旋转的方式与致动器单元联接，并且螺纹主轴能够通过主轴螺母借助于电伺服马达进行旋转而沿螺纹主轴轴线的方向以平移的方式移位，并且致动器单元的运动以这种方式实现。主轴驱动器在支承单元与致动器单元之间形成机动调节驱动操作，并且致动器单元通过该机动调节驱动操作而能够被调节以相对于支承单元进行调节。

由支承单元和致动器单元所形成的调节组件的最大可能刚度和最高本征频率能够被实现成使得：致动器单元由支承单元在几乎没有间隙的情况下进行力引导。尽管调节驱动器的螺纹主轴在支承单元与致动器单元之间的布置允许施加调节力，但是这导致机械超定系统。即使与精确布置的略微偏差将导致受约束状态，在所述受收约束状态中，在主轴驱动器中并且在支承中产生不期望的横向力。甚至在允许用于通常出现的制造公差时，导致运行更不安静和磨损增大的这种受约束状态也是不可避免的。

为了抵消制造公差，在US 2016/0252133 A1中的现有技术描述了以弹簧加载方式将致动器单元横向于纵向轴线夹持在套壳单元内部，该套壳单元由支承单元承载。以这种方式，致动器单元能够在沿纵向方向的调节期间横向于纵向轴线移动，并且因此补偿在螺纹主轴的螺纹主轴轴线与纵向轴线之间产生的角度误差。尽管这减小了可能的约束力，但是不可避免的缺点在于，由致动器单元和套壳单元所形成的伸缩式组件的刚度和本征频率以不可接受的方式被减小。

考虑到上面所讨论的问题，本发明的一个目的是提供一种具有改进的调节驱动器的转向柱，该改进的调节驱动器确保了最大可能刚度和低公差要求。

发明内容

该目的通过具有权利要求1的特征的用于机动车辆的马达可调式转向柱而解决。通过从属权利要求将呈现有利的改型。

根据本发明，针对具有上述特征的这种类型的转向柱提出的是，驱动器单元连接至转向柱的部件，使得驱动器单元能够沿横向于螺纹主轴轴线的横向方向移动。

根据本发明，针对具有上述特征的这种类型的转向柱提出的是，替代性地或附加地，驱动器单元连接至转向柱的下述部件使得驱动器单元能够绕位于横向方向上的轴线旋转：该部件由支承单元、致动器单元形成、或者由对致动器单元进行保持并连接至支承单元的套壳单元形成。

转向柱的连接有驱动器单元的所述部件可以是支承单元或套壳单元或致动器单元。

为了实现根据本发明的用于进行伸缩调节的解决方案，提出了一种用于机动车辆的马达可调式转向柱，该马达可调式转向柱包括套壳单元，该套壳单元安装在支承单元上，该支承单元能够连接至车身，并且致动器单元由该支承单元保持，转向主轴以绕纵向轴线可旋转的方式安装在该致动器单元中，并且该马达可调式转向柱具有调节驱动器，该调节驱动器连接至套壳单元并连接至致动器单元，并且致动器单元能够通过该调节驱动器而相对于套壳单元关于纵向轴线以伸缩方式轴向地伸展以及缩回，其中，调节驱动器包括驱动器单元和螺纹主轴，该驱动器单元连接至套壳单元，该螺纹主轴接合在主轴螺母中并且该螺纹主轴具有螺纹主轴轴线，其中，螺纹主轴能够由驱动器单元以旋转方式或以平移方式驱动。

根据本发明，驱动器单元连接至部件、即套壳单元，使得驱动器单元能够沿横向于螺纹主轴轴线的横向方向移动。

根据专利权利要求1的前序部分的调节驱动器因此通过套壳单元的插入而连接至支承单元，其中，致动器单元相对于套壳单元的相对调节同时构成致动器单元相对于支承单元的相对调节。如实现伸缩调节所示出的，可以提供的是，在致动器单元与支承单元之间布置有另外部件、比如套壳单元。此外，甚至更多的套壳单元可以设置成构成呈多套管形式的复合伸缩装置。

根据本发明的驱动器单元能够相对于套壳单元或相对于支承单元以可变方式定位、并且因此相对于以较小间隙安装于驱动器单元中的致动器单元以可变方式定位，并且所述定位横向于螺纹主轴轴线，该螺纹主轴轴线规定了伸缩调节的调节方向。优选地，驱动器单元能够大致横向于螺纹主轴轴线且横向于纵向轴线以直线方式移位。以这种方式，为驱动器单元的螺纹主轴与安装于致动器单元上的主轴螺母或连接至致动器单元的螺纹主轴之间的相对运动实现了附加自由度。由于驱动器单元能够与可旋转式螺纹主轴一起或与可旋转式主轴螺母一起移动朝向致动器单元或者远离致动器单元，因此螺纹主轴的螺纹主轴轴线与转向主轴的纵向轴线的因部件和制造公差所导致的平行取向的偏差可以被抵消。特别地，驱动器单元的运动能够补偿螺纹主轴相对于与致动器单元联接的错误位置。

作为横向于螺纹主轴轴线且横向于纵向轴线的直线可移位性的替代性方案或附加地，驱动器单元驱动器单元能够连接至转向柱的下述部件，使得驱动器单元能够绕位于横向方向上的轴线旋转：该部件由支承单元、致动器单元形成、或者由对致动器单元进行保持并连接至支承单元的套壳单元形成。以这种方式，螺纹主轴轴线能够相对于纵向轴线倾斜或旋转，以补偿由制造公差且由在操作期间起作用的约束力所产生的相对于支承单元、致动器单元或套壳单元的变形。绕位于横向方向上的轴线的可旋转性以及沿横向方向的直线可移动性可以根据需求单独地实现或者以组合方式实现。

为了实现根据本发明的用于进行高度调节的解决方案，提出了一种用于机动车辆的马达可调式转向柱，该马达可调式转向柱包括套壳单元，该套壳单元安装在支承单元上，该支承单元能够连接至车身，并且转向主轴以绕纵向轴线可旋转的方式由该支承单元承载，并且该马达可调式转向柱具有调节驱动器，该调节驱动器连接至套壳单元并连接至支承单元，并且套壳单元能够通过该调节驱动器而相对于支承单元旋转，其中，调节驱动器包括驱动器单元和螺纹主轴，该驱动器单元连接至套壳单元，该螺纹主轴接合在主轴螺母中并且该螺纹主轴具有螺纹主轴轴线，其中，螺纹主轴能够由驱动器单元以旋转方式或以平移方式驱动。根据本发明，驱动器单元连接至部件、即支承单元，使得驱动器单元能够沿横向于螺纹主轴轴线的横向方向移动。

因此，调节驱动器连接至根据专利权利要求1的前序部分的支承单元，其中，以套壳单元相对于支承单元旋转的方式的相对调节同时构成被接纳于套壳单元中的致动器单元相对于支承单元的相对调节。如在旋转调节(高度调节)的实现所示出的，可以提供的是，在致动器单元与支承单元之间布置有另外部件、比如套壳单元。此外，可以提供另外一些套壳单元来构成复合伸缩装置。

在操作中，驱动器单元因为到目前为止的可能错误定位而能够通过作用在螺纹主轴与主轴螺母之间的横向力被沿横向方向偏转，使得螺纹主轴以同轴定向方式接合在主轴螺母中。这增强了调节驱动器的安静运行并且降低了磨损。

根据本发明的可移动式安装可以被实现成使得：驱动器单元包括支承部段，该支承部段安装在滑动支承件中。滑动支承件可以具有导引装置，驱动器装置被保持在该导引装置中并且能够相对于螺纹主轴轴线沿横向方向以直线方式移位，该导引装置例如呈直线滑动支承件的形式。驱动器单元可以利用支承部段被接纳在导引装置中，该支承部段被设计成以沿横向方向可移动的方式安装在滑动支承件中。例如，该支承部段可以具有下述滑动表面：所述滑动表面能够横向于螺纹主轴轴线沿着滑动支承件的相应滑动表面滑动，并且该滑动是沿连接有驱动器单元的部件——例如套壳单元或支承单元——的方向朝向或者远离该部件进行。所述滑动表面还可以布置在支承部段的相对侧上，使得支承部段以槽导引的方式被强制地导引在滑动支承件的相对支承表面之间。以这种方式，驱动器单元沿螺纹主轴轴线的方向——即横向于横向方向——被保持就位，这增大了装置的刚度并且减小了操作期间的振动。

本发明的一个有利的实施方式提供的是，驱动器单元由至少一个弹簧元件沿横向方向进行弹簧加载。至少一个弹簧元件布置成使得：所述至少一个弹簧元件被支撑抵靠于连接有驱动器单元的部件——例如套壳单元或支承单元——或者抵靠于与该部件连接的抵接件，并且所述至少一个弹簧元件横向于螺纹主轴轴线沿其根据本发明的运动方向将弹簧力施加在驱动器单元上。驱动器单元可以由至少一个弹簧元件例如沿纵向轴线的方向——即从外部——进行弹簧加载而抵靠所述部件、比如套壳单元或接纳于该套壳单元中的致动器单元或支承单元。如果考虑到上述部件和制造公差，在致动器单元的调节期间，紧固至致动器单元的主轴螺母、或紧固至致动器单元的螺纹主轴相对于螺纹主轴轴线沿横向方向即径向向外进行移位，则螺纹主轴和连同螺纹主轴一起的驱动器单元同样地沿横向方向向外移动以抵抗向内定向的弹簧力。由于弹簧预紧，因此驱动器单元沿横向方向弹性地被保持并支承，使得在操作期间的噪声产生和振动可靠地被抑制。所述弹簧元件或多个弹簧元件可以例如与支承部段接合，该支承部段如上面所描述的以横向可移动的方式安装在滑动支承件中。

同样可能有利的是，使驱动器单元以弹性方式被夹持在两个弹簧元件之间。一个弹簧元件如上面所描述的沿纵向轴线的方向从外部起作用，并且第二弹簧元件将与第一弹簧元件相反的弹簧力施加在驱动器单元上。为此，第二弹簧元件在从纵向轴线的外部观察时可以安装在所述部件——比如套壳单元或支承单元——与驱动器单元之间，使得：第二弹簧元件被向外支撑抵靠所述部件、例如抵靠套壳单元或抵靠支承单元，并且第二弹簧元件沿横向方向将向外定向的弹簧力施加在驱动器单元的支承部段上。在该布置中，驱动器单元被保持在介于作用于彼此之上的所述弹簧元件之间的中间位置中，并且驱动器单元能够沿横向于螺纹主轴轴线的两个方向移动，以便抵消与公差有关的朝向连接有驱动器部件的所述部件以及远离连接有驱动器部件的所述部件的错误取向。以这种方式，任何可设想到的约束状态可以可靠地被避免。

在所述部件——比如套壳单元或支承单元——上可以布置有保持元件，驱动器单元至少沿横向方向被支撑抵靠该保持元件。保持元件可以例如构造成呈从外部对驱动器单元——例如驱动器单元的支承部段——进行封围的保持支架的形式，使得驱动器单元沿横向方向被支撑。以这种方式，驱动器单元从外部固定在所述部件——例如套壳单元或支承单元——上，并且驱动器单元的根据本发明的沿横向方向的可移动性能够由保持元件朝向外部界定。此外，弹簧力可以由保持元件在根据本发明的运动方向上沿横向方向向内朝向纵向轴线施加。

保持元件可以被设计成与连接有驱动器单元的所述部件——例如套壳单元或支承单元——成一体。一个有利的实施方式提供的是，保持元件被设计为保持支架，该保持支架借助于紧固元件而附接至所述部件。以这种方式，可以有助于驱动器单元安装在所述部件上。

为了实现上述弹簧加载，在保持元件与驱动器单元之间和/或在驱动器单元与所述部件之间可以布置有至少一个弹簧元件。由于弹簧元件安装在保持元件——在该区域中，保持元件相对于纵向轴线在外部、例如在支承部段上封围驱动器单元——与驱动器单元之间，因此弹簧力可以被施加，该弹簧力使驱动器单元从外部横向地压靠于套壳单元，即预紧弹簧元件。因此，弹簧元件可以被设计为压缩弹簧，该压缩弹簧由一个端部支撑抵靠位于保持支架上的抵接件、并且由另一端部支撑抵靠于驱动器单元、例如支撑抵靠在支承部段的区域中。以这种方式，已经能够沿横向方向实现对连接至驱动器单元的螺纹主轴进行单侧预紧，以抵靠与致动器单元连接的主轴螺母、或者抵靠与致动器单元连接的螺纹主轴。通过在驱动器单元的相对侧——例如在支承部段的面朝纵向轴线的内侧——与套壳单元的外侧之间布置有第二弹簧元件，驱动器单元能够如上面所描述的沿横向方向以弹性方式被夹持在两个弹簧元件之间。

保持元件可以具有支承表面，驱动器单元的支承部段优选地借助于滑动表面靠置于该支承表面上，并且因此，驱动器单元的支承部段以沿横向方向可移动的方式被安装并被导引。相应的支承表面可以与保持元件的支承表面相对布置在所述部件上。驱动器单元可以以横向移位方式在这两个相对的支承表面之间被导引。

所述弹簧元件或多个弹簧元件可以例如构造为扁平压缩弹簧，例如环状的圆锥形或半球形盘形弹簧。在一个优选实施方式中，可以设置有多个盘形弹簧，所述多个盘形弹簧以盘形弹簧组的方式布置。

能够将保持元件构造为弹簧弹性保持支架。代替单独的弹簧元件，保持元件本身例如通过实现弯曲式弹性腿部或突出部而是弹性的。在弹性部分的情况下，保持支架可以将弹簧力施加在驱动器单元上，例如作为横向于纵向轴线的方向的预紧力。为此，保持支架可以由弹性材料比如弹簧钢制成。弹簧弹性保持支架的一个优点在于，消除了单独的弹簧元件，从而使制造和组装简化。

与弹性保持元件结合，第二弹簧元件可以布置在驱动器单元的背对保持支架的内侧与所述部件——比如套壳单元或支承单元——的相对定位的外侧之间。以这种方式，驱动器单元可以例如如上面所描述的以弹性方式被夹持在所述两个弹簧元件之间，从而能够沿两个方向横向移位。

本发明的一个有利改型提供的是，保持元件包括突出式保持突出部，该突出式保持突出部与驱动器单元的保持凹部接合。保持突出部可以优选地以保持销的方式构造，该保持销相对于所述部件沿横向方向从保持元件向外延伸抵靠驱动器单元、优选地抵靠驱动器单元的支承部段。保持元件可以例如具有筒形或多边形横截面，所述筒形或多边形横截面例如以形状配合方式或者以松弛形状配合方式与位于驱动器单元中的向外敞开且相应的保持开口或凹陷部接合、例如接合在支承部段中。

在转向柱的所述部件上在与保持元件相对的侧部上可以布置有类似的保持突出部，该突出部可以同样地具有从套壳单元向外突出的保持销的形式。所述销可以同样地与驱动器单元的保持开口或凹陷部接合。

由于至少一个保持突出部与相应的保持凹部或凹陷部的相互作用，因此驱动器单元可以沿纵向方向固定在转向柱的一个所述部件上，并且在转向柱的调节期间由主轴驱动器沿螺纹主轴的螺纹主轴轴线的方向所施加于螺纹主轴上的调节力经由所述保持突出部或多个保持突出部而支撑抵靠套壳单元或支承单元。

同样地能够设想并可能的是，驱动器单元具有沿横向方向突出、优选地在支承部段的区域中突出的保持突出部，该保持突出部与保持元件和/或所述部件的保持凹部接合。位于驱动器单元上的所述保持突出部或多个保持突出部如同位于保持元件上的上述保持突出部那样用于紧固驱动器单元并且用于沿螺纹主轴轴线的方向将主轴驱动器支撑抵靠转向柱的连接有驱动器单元的所述部件。

在保持突出部上可以布置有被设计为盘形弹簧的环状弹簧元件。这种盘形弹簧是弹簧弹性材料——通常为弹簧钢——的圆锥形或半球形环，其能够如压缩弹簧那样沿轴向方向被压缩。至少一个、优选地恰好一个盘形弹簧可以安装在位于保持元件处的保持突出部上，优选地该保持突出部被构造为保持销，使得该盘形弹簧借助于轴向端面被支撑抵靠该保持突出部并且借助于该盘形弹簧的轴向相对端面利用弹簧加载而靠置于驱动器单元、优选地靠置在支承部段的区域中。为了实现在所述两个面处的弹性夹持，盘形弹簧可以另外地布置在位于连接有驱动器单元的所述部件处的保持销上，该盘形弹簧在外部由一个端面支撑抵靠所述部件并且在内部由该盘形弹簧的另一端面利用弹簧加载而靠置于驱动器单元。支承部段然后以横向可移位的方式被弹性地夹持在盘形弹簧之间。

可以实现替代性设计，因为保持突出部是有弹性的。在横向方向上有弹性的构型可以例如通过弹簧元件实现，该弹簧元件安装在保持突出部中或者结合在保持突出部中。以这种方式，从保持元件突出的保持突出部的自由端、与驱动器单元连接的部件、或者驱动器单元可以在横向方向上抵抗保持元件、与驱动器单元连接或对应的部件弹性地变形。保持突出部可以通过适当的成形过程实现，例如通过一体地位于其他刚性保持元件上的窄的弹簧舌状部实现。由于一个或更多个有弹性的保持突出部的布置，驱动器单元可以在一端处被弹簧加载，或者也可以在两端处被弹性地夹持。

对于关于保持元件或转向柱的与驱动器单元连接的部件的布置，替代性地或附加地，可以设置成在驱动器单元上布置至少一个保持突出部。这可以是简单的保持销，在该保持销上布置有优选地环状弹簧元件，或者也可以是具有一体的弹簧元件的保持突出部。

上述沿横向方向对驱动器单元施加弹簧力的可能性可以独立地实现，或者组合使用。因此，例如，可以设想并且可以采用有弹性的保持支架、或具有有弹性的保持元件的刚性保持支架、布置在驱动器单元外部上的有弹性的保持突出部、或在其上安装有环状弹簧的保持突出部，所述保持支架或保持突出部独立地或与位于驱动单元与转向柱的部件之间的相对定位的内侧的对应的有弹性的保持装置结合使用，转向柱的部件比如是套壳单元或支承单元。

保持突出部可以是半球形凸圆形的。自由端面端表面是大致球形圆形的，布置在保持元件或部件上的保持突出部通过该自由端面端表面搁置抵靠于驱动器单元，或者布置在驱动器单元上的保持突出部通过该自由端面端表面搁置抵靠于保持元件或部件。以这种方式，保持突出部给定有半球形接合头部，或者保持突出部自身形成为一种球状头部，使得在驱动器单元与保持元件或套壳单元之间实现了接合布置。由于成球形或半球形的圆形，可以对来自保持突出部的精确共线取向和与保持突出部相互作用的匹配表面或保持凹部的角度偏移进行抵消。半球形保持突出部可以优选地与形成为对应的窝状部的保持凹部相互作用。这可以容易地实现，因为成形为球形部段的保持突出部搁置抵靠于制造为筒形孔的保持凹部的圆形边缘。即使在角度偏移的情况下，也维持了保持突出部与保持凹部之间的线性无晃动支承。为了扩大支承表面，保持凹部可以是完全或部分地凹入，该保持凹部具有与保持突出部相同的球形圆形，使得保持凹部形成一种窝状部。以这种方式，形成一种球状接合部，其中，保持突出部可以在保持凹部中倾斜以抵消角度偏移，优选地形成与横向方向一致的旋转轴线，而不损害保持效果。

由于保持元件的有弹性的构型，或者由于另一弹簧元件作用在保持元件上，球形或半球形的圆形保持突出部可以是自然地有弹性的或是有弹性的。替代性地——如上所述——作为弹簧元件的环状盘形弹簧可以同轴地布置在形成为保持销的保持突出部上，即配装到形成为保持销的保持突出部上。盘形弹簧优选地具有锥形收敛横截面或半球形弯曲横截面，使得盘形弹簧在其第一端面处具有较小的直径并且在轴向相反的端面处具有较大的直径。盘形弹簧布置在保持突出部上，使得具有较小直径的收敛端沿保持突出部的轴向方向定向。以这种方式，盘形弹簧以其较小的直径围绕保持突出部的球形或半球形的圆形端部，并且被以有弹性的方式支撑抵靠于驱动器单元的支承部段的相对的外侧，或者如果保持突出部从驱动器单元突出，则盘形弹簧被以有弹性的方式支撑抵靠于保持元件。这确保即使在存在角度偏移时，弹簧元件也定位于两个端面周围并且最佳地定位抵靠于根据本发明在横向方向上被弹簧加载的部件——保持元件、驱动器单元和/或与驱动器单元所连接的部件。

保持元件是金属板件是有利的。金属板件可以有效地制造为冲压/压制/折弯件。由于选择适合的材料，优选地是具有适合材料特性的易冷可成形钢，例如保持突出部或销可以形成为一体的模制件。由于成形和弹性特性，保持元件可以制造成自然地有弹性。通过边缘的压痕加工或压出褶皱，可以有意地提高另一区域中的稳定性和弯曲刚度。以这种方式，可以减少诸如弹簧元件、保持元件等的额外部件的数目，这用于更容易的组装和有效的制造。

为了将驱动器单元连接至转向柱的部件使得驱动单元可以绕沿横向方向定位的轴线旋转，沿横向方向定位的轴线可以优选地延伸穿过保持元件和/或保持突出部，转向柱的部件由支承单元、致动器单元或保持致动器单元并且连接至支承单元的套壳单元形成。以这种方式，驱动器单元可以以线性的方式在由保持元件和/或保持突出部限定的横向方向上移动，并且以旋转的方式绕保持元件和/或保持突出部安装。这有利地扩大了驱动器单元的自由度，以用于补偿受限制的位置。旋转轴线可以由保持元件和/或保持突出部形成。

附图说明

下面将借助于附图对本发明的有利实施方式进行更详细地说明。具体地，示出如下：

图1是以示意性立体图示出的根据本发明的转向柱；

图2是以相反侧的示意性立体图示出的图1的转向柱；

图3是图1的处于分解状态的转向柱的局部视图；

图4是横向于纵向轴线且穿过如图1至图3的转向柱的横截面的局部视图；

图5是图4的放大剖视图；

图6是转向柱的第二实施方式的如图5中的放大剖视图；

图7是转向柱的第三实施方式的如图5中的放大剖视图；

图8是转向柱的第四实施方式的如图5中的放大剖视图；

图9是转向柱的第五实施方式的如图5中的放大剖视图；

图10是以立体图示出的如图9的转向柱的保持元件；

图11是图2的处于分解状态的转向柱的局部视图；

图12是替代性实施方式中的调节单元，其中，螺纹主轴能够在纵向截面中以平移的方式移动；

图13是以横截面示出的图12的调节单元的局部视图。

具体实施方式

在各个附图中，相同的部件总是设置有相同的附图标记，并且因此通常将仅被命名或提及一次。

图1和图2以从上方横向地观察且从关于车辆的行驶方向的后端部斜向左(图1)以及斜向右(图2)的方式观察的示意性立体图示出了根据本发明的转向柱1，该车辆未示出。

转向柱1包括套壳单元2，套壳单元2附接至支承单元3，支承单元3围绕横向于纵向轴线L水平定位的旋转轴线31，并且具有形成为用于连接至机动车辆车身的支架件的紧固装置32，该机动车辆车身未示出。

套壳单元2保持致动器单元4，致动器单元4包括内部套管41，在内部套管41中，转向主轴42以能够绕纵向轴线L旋转的方式安装。在相对于行驶方向的后端处，转向主轴42设置有用于附接方向盘的紧固部段43，该方向盘在这里未示出。致动器单元4能够在纵向轴线L的方向上——即在如图1和图2中的双箭头指示的纵向方向上——相对于套壳单元2轴向可伸缩地缩进和伸出。

调节单元5包括驱动器单元51，驱动器单元51具有伺服马达52和联接至伺服马达52的传动装置53，伺服马达52设计为电动马达，优选地为电动DC马达。在该实施方式中，传动装置53设计为蜗轮传动装置，其中，蜗杆以旋转固定的方式连接至电动马达的转子轴，并且蜗杆与蜗轮的齿部相接合，蜗轮以旋转固定的方式连接至螺纹主轴55。驱动器单元51包括支承部段54，根据本发明，驱动器单元51通过支承部段54安装在套壳单元2上，如下面将进一步详细讨论的。

根据驱动器单元51，联接至传动装置53的输出部的螺纹主轴55可以被驱动成绕螺纹主轴55的螺纹主轴轴线R旋转，螺纹主轴轴线R大致沿纵向轴线L的方向延伸。螺纹主轴55与主轴螺母56接合，主轴螺母56在纵向轴线L的方向上以相对于螺纹主轴轴线R旋转固定的方式牢固地连接至致动器单元4。以这种方式，形成主轴驱动器，从而螺纹主轴54借助于伺服马达52的旋转致使主轴螺母56在螺纹主轴轴线R的方向上移位，并且连接至主轴螺母56的致动器单元4根据旋转方向在纵向轴线L的方向上缩进到套壳单元2中或者从套壳单元2中伸出。

第二调节单元6借助于保持元件8紧固至套壳单元2。类似于第一调节单元5，调节单元6包括驱动器单元61，驱动器单元61具有电动马达62、传动装置63和可旋转驱动螺纹主轴65，传动装置63同样地形成为蜗杆传动装置，可旋转驱动螺纹主轴65与主轴螺母66接合。主轴螺母66以旋转固定的方式布置在调节杆67的一端处，调节杆67通过其另一端在倾斜杆68处铰接至套壳单元2。倾斜杆68通过第一接合部31铰接至支承单元3，其中，第一接合部31提供长度补偿。在倾斜杆68与套壳单元2之间设置有第二接合部32。通过螺纹主轴65的转动，主轴螺母66移位，并且调节杆67与主轴螺母66一起移位，并且因此倾斜杆68的一端移位，使得套壳单元2相对于支承单元3绕旋转轴线旋转，其中，致动器单元4与套壳单元2一起能够相对于支承单元3在高度方向H上调节，如图2中由双箭头所指示。以这种方式，附接至紧固部段43的方向盘(未示出)的机动高度调节可以借助于调节单元6实现。

图3示出了驱动器单元51的详细视图，驱动器单元51以沿相对于螺纹主轴轴线R的横向方向Q的分解图示意性地示出，并且在该示例性实施方式中，驱动器单元51相对于纵向轴线L从套壳单元2被拉开并拉出。套壳单元2与转向柱的连接有驱动器单元51的部件相对应。横向方向Q横向于螺纹主轴轴线R定位并且如在该示例性实施方式中所示横向于纵向轴线L定位，向外的横向方向Q的取向由图3中的箭头限定。

图4中示出了沿着图3中指示的横向方向Q截取的穿过转向柱1的放大横截面。可以看出驱动器单元51在其支承部段54处借助于设计为保持支架7的保持元件如何紧固至套壳单元2的外部(如从纵向轴线L观察)。

保持支架7被制造为角形金属板件，保持支架7具有用作支承腿部71的第一腿部以及以一定角度接合至第一腿部的保持腿部72。支承腿部71平行于横向方向Q延伸并且平行于螺纹主轴55的螺纹主轴轴线R延伸；保持腿部72横向于横向方向Q延伸并且平行于螺纹主轴轴线R延伸。保持腿部72在外侧包围支承部段54，而支承部段71在底部处对支承部段54进行支撑。保持支架7借助于诸如螺钉之类的紧固元件21被紧固至套壳单元2。

支承部段54包括两个滑动部57和58，滑动部57和58相对于螺纹主轴轴线R彼此相对地布置，并且在图中位于支承部段54的顶部和底部处。滑动部57搁置抵靠于套壳单元2上的导轨22，滑动部58搁置抵靠于保持支架7的支承部腿71上的导轨73。导轨22和导轨73彼此平行且平行于横向方向Q延伸，并且形成用于滑动部57和58的滑动导引部。滑动部57、58形成为铆钉元件，滑动部57、58将支承部段54连接至传动装置53的传动装置壳体。以这种方式，实现了滑动支承部，在该滑动支承部中，支承部段54安装成能够相对于套壳单元2沿着横向方向Q以及逆着横向方向Q移动，并且因此驱动器单元51安装成能够相对于套壳单元2沿着横向方向Q以及逆着横向方向Q移动，如由螺纹主轴轴线R的左侧和右侧的箭头指示的那样移动。驱动器单元51的根据本发明的移动性通过能够横向移位安装来实现，使得这可以通过在横向方向Q上让位以对在螺纹主轴轴线R的相对于纵向轴线L的平行取向上的由于公差导致的不希望但不可避免的偏差期间出现的角度偏移进行补偿。以这种方式，可以避免受限制状态和螺纹主轴55相对于主轴螺母56的偏斜。

为了将驱动器单元51保持在套壳单元2上，支承部段54包括位于相对侧的保持凹部59和591。形成在套壳单元2上的保持销23在横向方向Q上与面向套壳单元2的保持凹部591接合，优选地以形状配合的方式接合或以宽松的形状配合形式接合。按照上述与横向方向Q相反的限定的向内定向的保持突出部74与相对的保持凹部59同样以形状配合的方式或以宽松的形状配合方式接合，保持凹部59向外背离套壳单元2并且因此面向保持腿部72。以这种方式，驱动器单元51在纵向方向上或在螺纹主轴轴线R的方向上被紧固在套壳单元2上。保持凹部59和591可以设计为筒形孔，并且保持突出部74和23可以设计为与孔相对应的柱形销。

图5至图9中示出了保持突出部74的不同实施方式，图5至图9中的每一者示出了图4的在保持支架7的保持腿部72的区域中的局部放大图。

在图5中，保持突出部74构造为从保持腿部72与横向方向Q相反地向内突出的管状部分，该管状部分可以例如通过对成形为金属板件的保持支架7进行模制而形成，所述模制部通过冲压过程生产。

在图5中，保持突出部74上安装有弹簧元件，该弹簧元件呈锥形环状盘形弹簧81的形式，在图6中，该弹簧元件呈半球形凸圆形的环状盘形弹簧82的形式。盘形弹簧81、82在预张紧的情况下安装在保持腿部72与支承部段54之间，使得作为弹性预张紧力的弹簧力F由保持元件7的保持腿部72施加在支承部段54上，并且因此，驱动器单元51至少由弹簧元件81或82进行弹簧加载并且预张紧，并且这与由箭头指示的横向方向Q相反。该方向与由上述滑动支承部指示的导引和滑动方向相对应，上述滑动支承部由滑动部57和58以及导轨22和73形成。由于弹簧元件81和82，驱动器单元51通过弹簧力F弹性地向内压靠于套壳单元2或者通过弹簧力F在纵向轴线L的方向上被弹性地按压。在纵向轴线L与螺纹主轴55的螺纹主轴轴线R之间存在角度偏移的情况下，支承部段54可以在沿横向方向Q移位期间抵抗弹簧元件81和82的弹性弹簧力让位，并且因此整个驱动器单元51可以在沿横向方向Q移位期间抵抗弹簧元件81和82的弹性弹簧力让位。

图9示出了保持突出部74自身有弹性的实施方式，这是由于多个弯曲弹性弹簧舌状部83以星形模式径向布置并且与管状保持突出部74的壁形成为一体的单件。同样通过这种布置，支承部段54通过与横向方向Q相反的弹簧力F被弹性地预张紧。

图10以立体图示出了图9的保持支架7，该保持支架7包括具有弹性保持舌状部83的保持突出部74。在此可以看出，保持支架7构造为单个一体的板状金属件，从而使得不必使用额外的弹簧元件。保持舌状部83由与保持支架7相同的材料构成，例如由钢或弹簧钢构成，并且保持舌状部83可以通过压制和冲压制成。为了加强保持支架7的弯曲部，可以提供加强凸缘701。

图8中示出了以有回弹力的方式对支承部段54进行预张紧的另一选择。这里，保持腿部72是自然地弹性弯曲且有回弹力的，并且因此保持腿部72自身对支承部段54施加弹簧力F。

图7中示出了替代性选择。这里，保持腿部72具有呈筒形孔形式的保持凹部721。与该保持凹部721接合的保持突出部592附接至支承部段54，从而通过弹簧84横向向外地预张紧抵靠于支承部段54。

在图5至图10的所有实施方式中，驱动器单元51横向于纵向轴线L被弹性地预张紧抵靠于套壳单元2。驱动器单元51可以抵抗如此施加的弹簧力F向外部让位并且因此螺纹主轴55可以抵抗如此施加的弹簧力F向外部让位，以补偿公差。

为了允许驱动器单元51不仅横向地向外部让位而且沿相反的朝向套壳单元2的方向让位，在支承部段54与套壳单元2之间可以布置有第二弹簧元件84，如图4中所见。该弹簧元件84可以制造成环状盘形弹簧，该环状盘形弹簧安装在套壳单元2的保持销23上。然后，支承部段54沿横向方向Q以及逆着横向方向Q以有回弹力的方式被夹持在该第二弹簧元件84与在特定实施方式中实现的弹簧元件81、82或83之间或者被夹持在该第二弹簧元件84与自然地有回弹力的保持腿部72之间。

为了对由保持突出部74或592与相对定位的保持销23之间的公差引起的任何轴向偏移进行补偿，保持突出部74或592可以在其自由端面处具有球形或锥形凸圆形的区域91，使得形成了一种锥形或球形的接合头部或球状接合头部。通过凸面区域91，保持突出部74或592与相关联的保持凹部59或721接合。在图5和图6的实施方式中，凸面区域91以线性方式搁置抵靠于保持凹部59的边缘；在图7的实施方式中，凸面区域搁置抵靠于保持凹部721的边缘。

为了扩大支承区域，可以在保持凹部59的边缘处形成凹面缺口93，凹面缺口93与保持突出部74上的凸面区域91相适应，以形成球状接合部类型的布置。

由于保持突出部74或592上的凸面区域，结合保持凹部59或721的边缘或者结合形成在保持凹部59的边缘处的凹面缺口93而形成接合部布置，通过该接合部布置可以补偿轴向偏移，从而提高保持效果。

图11示出了处于分解状态的图2的转向柱的局部视图。第二调节单元6的驱动器单元61通过保持元件8紧固至套壳单元2，保持元件8以沿相对于螺纹主轴轴线R的横向方向Q的分解图示意性示出并且从套壳单元2中拉出。套壳单元2与转向柱1的连接有驱动器单元61的部件相对应。横向方向Q横向于螺纹主轴轴线R定位，而横向方向Q向外部的取向由图11中的箭头限定。保持元件8通过紧固装置紧固至套壳单元2。保持元件8接纳驱动器单元61的能够绕沿横向方向Q的方向的轴线枢转的螺栓形凸起部631。保持元件8是构造为片状弹簧的弹簧，以允许驱动器单元61在横向于螺纹主轴65的螺纹主轴轴线R的横向方向Q上运动。替代性地或附加地，在螺栓形突出部631上可以设置有弹簧元件，该弹簧元件沿横向方向Q的方向将驱动器单元61预张紧抵靠于保持元件。

图12和图13示出了第一调节单元5的替代性实施方式。这里，调节单元5包括电动伺服马达52和驱动器单元51。用于将驱动器单元51连接至套壳单元2的保持元件7与图8中的保持元件相对应。在该保持元件中，保持腿部72自身具有弹性地回弹力，并且因此，保持腿部72自身对支承部段54施加弹簧力F。图12和图13的驱动器单元51包括能够沿螺纹主轴轴线R的方向以平移的方式移位的螺纹主轴55。螺纹主轴55与蜗轮56接合，涡轮56能够由蜗杆561驱动。由于蜗轮56的旋转，螺纹主轴55沿螺纹主轴轴线R的方向以平移的方式移动。经由连接部分561连接至螺纹主轴55的致动器单元4通过螺纹主轴55相对于支承单元3的平移运动来调节。在图12和图13中示出的第一调节单元5的替代性实施方式也可以类似地应用于第二调节单元6，并且因此也适于实现高度调节。

附图标记列表

1 转向柱

2 套壳单元

21 紧固元件

22 导轨

23 保持销

3 支承单元

31 旋转轴线

32 紧固装置

4 致动器单元

41 套管

42 转向主轴

43 紧固部段

5、6 调节单元

51、61 驱动器单元

52、62 伺服马达

53、63 传动装置

54 支承部段

55、65 螺纹主轴

56、66 主轴螺母

57、58 滑动部

59、591 保持凹部

592 保持突出部

67 调节杆

7 保持支架

71 支承腿部

72 保持腿部

721 保持凹部

73 导轨

74 保持突出部

81、82 盘形弹簧

83 弹簧舌状部

91 凸面区域

93 凹面缺口

L 纵向轴线

H 高度方向

Q 横向方向

F 弹簧力

Claims (14)

1.一种用于机动车辆的马达可调式转向柱(1)，所述马达可调式转向柱(1)包括支承单元(3)，所述支承单元(3)能够安装在车身上，并且致动器单元(4)由所述支承单元(3)保持，转向主轴(42)以绕纵向轴线(L)可旋转的方式安装在所述致动器单元(4)中，

并且所述马达可调式转向柱(1)具有调节驱动器(5)，所述调节驱动器(5)连接至所述支承单元(3)并且连接至所述致动器单元(4)，并且所述致动器单元(4)能够通过所述调节驱动器(5)而相对于所述支承单元(3)被调节，其中，所述调节驱动器(5)包括驱动器单元(51)和螺纹主轴(55)，所述螺纹主轴(55)接合在主轴螺母(56)中并且所述螺纹主轴(55)具有螺纹主轴轴线(R)，其中，所述螺纹主轴(55)能够由所述驱动器单元(51)以旋转方式或以平移方式驱动，

其特征在于，

所述驱动器单元(51)连接至所述转向柱(1)的下述部件(2、3、4)使得所述驱动器单元(51)能够沿横向于所述螺纹主轴轴线(R)的横向方向(Q)移动：所述部件(2、3、4)由所述支承单元(3)、所述致动器单元(4)、或者对所述致动器单元(4)进行保持并连接至所述支承单元(3)的套壳单元(2)形成。

2.一种用于机动车辆的马达可调式转向柱(1)，所述马达可调式转向柱(1)包括支承单元(3)，所述支承单元(3)能够安装在车身上，并且致动器单元(4)由所述支承单元(3)保持，转向主轴(42)以绕纵向轴线(L)可旋转的方式安装在所述致动器单元(4)中，

并且所述马达可调式转向柱(1)具有调节驱动器(5)，所述调节驱动器(5)连接至所述支承单元(3)并且连接至所述致动器单元(4)，并且所述致动器单元(4)能够通过所述调节驱动器(5)而相对于所述支承单元(3)被调节，其中，所述调节驱动器(5)包括驱动器单元(51)和螺纹主轴(55)，所述螺纹主轴(55)接合在主轴螺母(56)中并且所述螺纹主轴(55)具有螺纹主轴轴线(R)，其中，所述螺纹主轴(55)能够由所述驱动器单元(51)以旋转方式或以平移方式驱动，

其特征在于，

所述驱动器单元(51)连接至所述转向柱(1)的下述部件(2、3、4)使得所述驱动器单元(51)能够绕位于横向方向(Q)上的轴线旋转：所述部件(2、3、4)由所述支承单元(3)、所述致动器单元(4)、或者对所述致动器单元(4)进行保持并连接至所述支承单元(3)的套壳单元(2)形成。

3.根据前述权利要求中的一项所述的转向柱，其特征在于，所述驱动器单元(51)能够相对于所述部件(2、3、4)大致横向于所述螺纹主轴轴线(R)且横向于所述纵向轴线(L)以直线方式移位。

4.根据前述权利要求中的一项所述的转向柱，其特征在于，所述驱动器单元(51、61)由至少一个弹簧元件(81、82、83、84)进行弹簧加载。

5.根据前述权利要求中的一项所述的转向柱，其特征在于，在所述部件(2、3、4)上布置有保持元件(7、8)，所述驱动器单元(51)至少沿所述横向方向(Q)被支撑抵靠所述保持元件(7、8)。

6.根据权利要求5所述的转向柱，其特征在于，在所述保持元件(7、8)与所述驱动器单元(51、61)之间和/或在所述驱动器单元(51、61)与所述部件(2、3、4)之间布置有至少一个弹簧元件(81、82、83、84)。

7.根据权利要求5或6所述的转向柱，其特征在于，所述保持元件(7)构造为弹簧弹性保持支架(7)。

8.根据权利要求5至7中的一项所述的转向柱，其特征在于，所述保持元件(7)和/或所述部件(2、3、4)包括与所述驱动器单元(51)的保持凹部(59、591)接合的保持突出部(74、23)。

9.根据权利要求8所述的转向柱，其特征在于，在所述保持突出部(74、23)上布置有环状弹簧元件(81、82)。

10.根据权利要求8至9中的一项所述的转向柱，其特征在于，所述保持突出部(74)是弹性的。

11.根据权利要求8至10中的一项所述的转向柱，其特征在于，在所述驱动器单元(51)上布置有至少一个保持突出部(592)。

12.根据权利要求8至11中的一项所述的转向柱，其特征在于，所述保持突出部(74、592、23)是凸圆形的。

13.根据权利要求5至12中的一项所述的转向柱，其特征在于，所述保持元件(7、8)是金属板件。

14.根据权利要求5至13中的一项所述的转向柱，其特征在于，位于所述横向方向(Q)上的所述轴线延伸穿过所述保持元件(7、8)和/或所述保持突出部(74、592、23)。