CN110191834B - 用于机动车辆的电动可调节转向柱 - Google Patents

Abstract

一种用于机动车辆的转向柱，其具有用于以可旋转的方式安装转向轴(1)的转向柱套(2)并且具有绕转向柱套(2)接合的导引元件(3)，并且其中转向柱套(2)安装成使其通过机动纵向调节驱动器(4)沿转向轴(1)的旋转轴线(31)的方向可伸缩地移位。为了使转向柱管(2)能够以简单的方法并且在小的安装空间内以低或零间隙安装，提供了一种改进方法，其中，导引元件(3)包括槽(5)，槽(5)的槽宽(6)可以通过夹紧螺钉(10)进行调节，使得可以调节支撑转向柱管(2)的导引元件(3)的支承面(11‑15)与转向柱管(2)的外侧面(16)之间的间隙量。

Description

用于机动车辆的电动可调节转向柱

技术领域

本发明涉及一种用于机动车辆的转向柱，其具有用于以可旋转的方式安装转向轴的轴套，并且具有绕轴套接合的导引部，其中，轴套安装成使得其外侧面位于导引部的支承面内从而使轴套可以通过机动纵向调节驱动器沿转向轴的纵向轴线方向可伸缩地移位。

背景技术

这种类型的转向柱从DE 10 2012 104 644 B3中已被知晓。为了避免在以可旋转的方式安装转向轴的内轴套与以可纵向移位的方式安装轴套的导引部之间产生游隙，在已知的转向柱中提供了预应力系统，该预应力系统具有多个部件，尤其具有用于弹性预应力的板簧。所述解决方案的缺点是组装复杂和部件数目大。

发明内容

本发明的目的是提供一种改进的电动可调节转向柱，该电动可调节转向柱使得能够通过简单的装置以低游隙将轴套安装在导引部中。

根据本发明的解决方案设置成使得导引部具有槽，槽的槽宽可以通过夹紧螺栓设置为可选择的槽宽，从而在侧面与导引部的安装支承面之间设置游隙或预定的预应力。本发明的优点在于仅需要槽和夹紧螺栓，以便将轴套与导引部之间的游隙减小至最低限度，以提供轴套的侧面与导引部的支承面之间的间隙配合或者轴套与导引部之间的预定的预应力，其结果是在轴套的侧面与导引部的至少一个支承面之间存在过大尺寸配合。可以通过设定轴套与导引部之间的游隙或预定的预应力来设定作用在轴套与导引部之间的移位力。移位力应理解为是指使轴套相对于导引部位移所需的摩擦力。通过根据本发明的在轴套与导引部之间设定游隙或预定的预应力，可以改善、即增强转向柱的刚度和共振频率。

槽宽可以在转向柱的组装期间进行设置，其中，优选地在槽宽的设置期间测量移位力，其中，当达到预定的移位力时，停止槽宽的设置。

在转向柱还具有带有通过杆轴铰接在导引部上的枢转杆的机动高度调节驱动器的情况下，如果杆轴由夹紧螺栓形成则会是特别有利的。以这种方式，在任何情况下都存在的用于高度调节驱动器的杆轴可以同时用作夹紧螺栓，并且在该过程中可以节省额外的部件。

槽有利地为T形或L形构型。因此，导引部的刚度相对于在槽的收紧期间起作用的夹紧螺钉的力减小，从而导引部的支承面可以花费较小的力来收紧。此外，T形或L形槽可以实现在侧面与至少一个支承面之间实现改进的更均匀的接触的情形。以这种方式，可以减小移位力在整个调节行程中的波动。

槽有利地沿转向柱的纵向轴线方向延伸，从而导引部像夹具一样围住轴套。

在一个有利的改型中可以设置为在导引部未收紧的状态下，槽宽在槽的长度上具有恒定值，或者在导引部未收紧的状态下，槽宽在槽的长度上具有不同的值。

本发明的一个有利的改进方案提供了使得导引部具有多个支承面，这些支承面向内侧径向地突出以安置轴套。该措施确保作用在轴套上的支承力或预应力由于导引部在槽的收紧期间的变形而作用在轴套的外侧面的预定点或预定表面区域处而不是随机分布。因此，可以实现轴套与导引部之间的离散接触。

在一个有利的改型中，夹紧螺栓构造为夹紧螺钉，该夹紧螺钉具有外螺纹。

多个，优选为三个或四个支承面有利地在圆周方向上相对于彼此等间隔地布置。以这种方式，作用的预应力(夹紧力)分布在圆周上；在四个支承面的情况下，出于对称的考虑，有利地将两个支承面布置在槽的右侧而另两个支承面布置在槽的左侧。

此外，有利的是，多个支承面在纵向方向上相对于彼此等间隔地布置。因此，可以固定轴套以防止倾斜。一个实施方式是特别有利的，在该情况下，具有在轴向方向上相对较短的构型的四个支承面在圆周方向上布置成相对于彼此偏移90度，并且有第二组相应构造的支承面以一轴向间隔布置。

在本发明的另一有利的改进方案中设置为在夹紧螺栓上布置由套筒，该套筒在槽上方横向延伸，以及使导引部具有支撑在套筒上的彼此相对且限定出槽的两个侧部。在碰撞的情况下，如果驾驶员与转向盘相撞，这会产生径向力分量，该径向力分量作用于轴套并且迫压导引部的限定出槽的侧部而使侧部彼此分开，使得槽被加宽。通过侧部在夹紧螺栓的套筒上的支撑能够防止或者至少减少不期望的弯曲导致的分离。

在一个有利的改型中可以设置使得导引部包括夹紧螺栓延伸穿过的孔；布置在导引部的孔中的衬套，该衬套布置在孔与夹紧螺栓之间。借助于连接在夹紧螺栓与导引部之间的衬套，可以改善夹紧螺栓在导引部中的支撑。衬套优选地由黄铜或青铜构成。

附图说明

将在下文中使用附图更详细地描述本发明的一个示例性实施方式，其中，详细地：

图1示出了处于准备安装状态的根据本发明的转向柱的立体图，

图2示出了所述转向柱的侧视图，

图3示出了所述转向柱的细节的立体图，

图4示出了部分拆卸下的转向柱的局部视图(类似于图3)，

图5示出了相对于根据本发明的转向柱的纵向轴线横向截得的穿过夹紧螺栓的示图，

图6示出了图5的放大细节，

图7示出了根据本发明的转向柱的平面图，

图8以分解图示出了平面图(类似于图7)，以及

图9示出了转向柱的导引部的立体图。

具体实施方式

一种用于机动车辆的电动可调节转向柱包括转向轴1，转向轴1在轴套2中安装成使其可以绕纵向轴线31旋转。轴套2本身在导引部3中安装或保持成使得其可以沿纵向轴线31发生位移。导引部3又可枢转地安装在保持架39中，保持架39固定地连接至车辆底盘(未示出)，由此可以实现转向轴1的高度调节。

设置有用于高度调节的电动高度调节驱动器17，该高度调节驱动器17具有电动马达18、齿轮机构19和主轴20，主轴20布置为与纵向轴线31大致平行，并且设置在主轴20上的螺母21连接至枢转杆22。在高度调节驱动器17被致动的情况下，马达18的转速在构造为蜗轮蜗杆机构的齿轮机构19中逐级降低，并且主轴20被旋转驱动。螺母21沿主轴21的轴线方向在旋转主轴20上向前或向后以平移的方式移位。枢转杆22具有联接至螺母21的连接部分24。连接部分24结合到驱动器侧的枢转部分25中，驱动器侧枢转部分25设置有两个彼此间隔开的孔26、27。转向盘侧的孔26借助于杆轴10铰接在导引部3上。另一个孔27借助于固定至车辆的保持架29上的销40进行铰接。图2示出了保持架29的示意图，枢转杆22与保持架之间的联接被示为定位支承，并且导引部3绕轴线100的可枢转附接被示为浮动支承。导引部3与保持架29之间的浮动支承是必要的，以便为高度调节提供长度均衡，使得导引部3可以相对于保持架29沿纵向轴线31的方向稍微发生位移。

枢转杆22的驱动器侧枢转部分25结合到桥接部分23中，桥接部分23桥接导引部3和轴套2并且其本身结合到相对于驱动器侧枢转部分25对称构造的相对枢转部分28中。相对枢转部分28也具有两个孔29、30，杆轴10也穿过相对枢转部分28的转向盘侧的孔30。相对枢转部分28的另一个孔29又通过销40铰接在保持架39上。

如果高度调节驱动器17使螺母21沿纵向轴线31的方向向前或向后发生位移，则枢转杆22绕穿过孔27、29的固定枢转轴线37枢转并且通过固定至车辆的保持架39上的销40进行固定。由于固定枢转轴线37是固定的，所以可移动枢转轴线38向上或向下移动，并且由于枢转杆32通过穿过导引部3的孔26、30的杆轴10连接至导引部3，因此，在此过程中枢转杆32使导引部3绕轴线100向上或向下枢转，由此对导引部3和安装在导引部3中的带有转向轴1的轴套2进行高度调节。

电动纵向调节驱动器4同样地具有电动马达33和连接至主轴35的齿轮机构34。主轴35上同样坐置有螺母，该螺母布置在齿轮机构34内并且通过电动马达33被置于旋转状态，因此主轴35沿纵向轴线31的方向以平移的方式移位。主轴35连接至凸缘36，凸缘36本身连接至轴套2。如果之后纵向调节驱动器4被致动，则马达33的转速在构造成蜗轮蜗杆机构的齿轮机构34中逐级降低并且将螺母置于旋转状态。于是，主轴35和连接至主轴35的凸缘36平行于纵向轴线31向前或向后发生位移。由于凸缘36连接至轴套2，因此凸缘36驱动轴套2与其一起向前或向后运动。因此可以实现对轴套2和以可旋转的方式安装在轴套2中的转向轴1的纵向调节。

导引部3具有平行于纵向轴线31延伸的槽5。槽5具有预定的槽宽6和加宽的端部区域7，从而槽5总体上为大致T形构型。端部区域7用于改变导引部3在槽5区域中的弹性。槽宽6通过彼此相对的两个侧部8、9来确定。用作被构造为夹紧螺钉的夹紧螺栓10的杆轴10横跨槽5。夹紧螺钉10穿过在导引部3上设置成彼此相对地位于槽5两侧的两个孔41、42。由黄铜制成的衬套44插入孔中。在转向柱的组装期间，通过夹紧螺母43给夹紧螺钉10施加预应力，夹紧螺钉10在槽5区域中压紧导引部3并且减小槽宽6。导引部3在其面向轴套2的内侧上具有八个支承面11-15，所述支承面11-15在轴套2的方向上向内侧径向突出并且用于安置轴套2。

如图9中最佳可见，四个支承面11-14相对于彼此以大约90度的间隔沿圆周方向布置，因此它们在四个区域内抵靠轴套2的外侧面16，其中两个支承面11、12布置在槽5的右手侧，而另外两个支承面13、14布置在槽5的左手侧。上述四个支承面11-14布置在导引部3的转向盘侧的端部区域中。另外四个支承面15布置成与导引部3的转向盘侧的端部区域以轴向间距间隔开，这些支承面15中的仅一个支承面15在图9中可见。支承面15和三个不可见的支承面也以相对彼此大约90度的间隔周向分布，并且在每种情况下两个支承面位于槽5的右手侧而另外两个支承面位于槽5的左手侧。

槽宽6的尺寸设计为足以将轴套2组装到导引部3中，使得轴套2带有一些游隙地容纳在导引部3中。在对轴套2进行组装后，之后通过夹紧螺母43收紧夹紧螺钉10，并且在此过程中减小槽宽6，直到支承面11-15无游隙地抵靠轴套2的外侧面16并且在轴套2与导引部3之间获得预定移位力。此处应确保，轴套2相对于导引部3沿纵向轴线31的方向仍可移位并且所需的移位力在预定的范围内。作为替代方案，可设想并且可能的是，不通过夹紧螺母43给夹紧螺栓10施加预应力，而是在转向柱的组装期间使夹紧螺栓的端部区域发生变形，以构造出直径大于夹紧螺栓的柄部直径的夹紧螺栓的头部。以这种方式，夹紧螺栓被构造为铆钉。

在夹紧螺钉10上布置有套筒32，套筒32在槽5上方相对于纵向轴线31横向延伸，并且在此过程中套筒32支撑在导引部3的限定出槽5的两个侧部8、9上。侧部8、9提供在夹紧螺钉10的套筒32上的所述支撑确保了在碰撞的情况下当有很大的力——该力通过径向力分量作用在导引部3上——作用在转向轴1和轴套2上时轴套2与导引部3之间低游隙导引的不期望的松动。

因此，本发明使得可以实现使轴套2坐置在导引部3中，该坐置是从低游隙到无游隙，在任何情况下都存在的用于电动高度调节的杆轴10还被用作构造为夹紧螺钉的夹紧螺栓10。由此，不仅可以省掉单独的夹紧螺钉，而且可以省掉在现有技术中使用的弹性板簧以及在现有技术中提供用于无游隙安装的另外的导引元件。由此，减小了根据本发明的转向柱的生产的复杂性和所需的安装空间。

标记列表

1 铰接轴

2 轴套

3 导引部

4 纵向调节驱动器

5 槽

6 槽宽

7 端部区域

8 侧部

9 侧部

10 夹紧螺钉/杆轴

11 支承面

12 支承面

13 支承面

14 支承面

15 支承面

16 侧面

17 高度调节驱动器

18 马达

19 齿轮机构

20 主轴

21 螺母

22 枢转杆

23 桥接部分

24 连接部分

25 驱动器侧枢转部分

26 孔

27 孔

28 相对枢转部分

29 孔

30 孔

31 纵向轴线

32 套筒

33 马达

34 齿轮机构

35 主轴

36 凸缘

37 固定枢转轴线

38 可移动枢转轴线

39 保持架

40 销

41 孔

42 孔

43 夹紧螺母

Claims (8)

1.一种用于机动车辆的转向柱，所述转向柱具有用于以可旋转的方式安装转向轴(1)的轴套(2)，并且具有绕所述轴套(2)接合的导引部(3)，其中，所述轴套(2)以使其外侧面(16)位于所述导引部(3)的支承面(11-15)内部的方式安装，使得所述轴套(2)能够通过机动纵向调节驱动器(4)沿所述转向轴(1)的纵向轴线(31)的方向可伸缩地移位，其特征在于，所述导引部(3)具有槽(5)，所述槽(5)的槽宽(6)能够通过夹紧螺栓(10)设置为可选择的槽宽(6)，由此设定所述侧面(16)与所述导引部(3)的安装支承面(11-15)之间的游隙或预定的预应力(F)；所述转向柱具有带枢转杆(22)的机动高度调节驱动器(17)，所述枢转杆(22)借助于杆轴铰接在所述导引部(3)上，并且所述杆轴由所述夹紧螺栓(10)形成。

2.根据权利要求1所述的转向柱，其特征在于，所述槽呈T形构型或L形构型。

3.根据前述权利要求1-2中任一项所述的转向柱，其特征在于，所述槽(5)沿所述纵向轴线(31)的方向延伸。

4.根据前述权利要求1-2中任一项所述的转向柱，其特征在于，所述导引部(3)具有多个所述支承面(11-15)，所述支承面(11-15)向内侧径向地突出以安置所述轴套(2)。

5.根据权利要求4所述的转向柱，其特征在于，三个或四个支承面(11-14)在圆周方向上相对于彼此等间隔地布置。

6.根据权利要求4所述的转向柱，其特征在于，多个支承面(12、15)在所述纵向轴线(31)的方向上相对于彼此等间隔地布置。

7.根据前述权利要求1-2中任一项所述的转向柱，其特征在于，所述夹紧螺栓(10)上布置有套筒(32)，所述套筒(32)在所述槽(5)上方横向延伸，并且所述导引部(3)的彼此相对地布置且限定出所述槽(5)的两个侧部(8、9)支撑在所述套筒(32)上。

8.根据前述权利要求1-2中任一项所述的转向柱，其特征在于，所述导引部(3)包括：孔(41、42)，所述夹紧螺栓(10)延伸穿过所述孔(41、42)；布置在所述导引部(3)的所述孔(41、42)中的衬套(44)，所述衬套(44)布置在所述孔(41、42)与所述夹紧螺栓(10)之间。

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