CN110267865A - 可通过马达调整的汽车转向柱以及用于该转向柱的调整驱动器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可通过马达调整的用于汽车的转向柱(1)，具有能够安装到汽车车身上的载体单元(2)，调节单元(3)由该载体单元固定，在该调节单元内可围绕纵轴(L)转动地支承转向心轴(32)，并且该转向柱具有调整驱动器(5,6)，其与载体单元(2)并且与调节单元(3)相连，并且调节单元(3)能够由该调整驱动器相对于载体单元(2)调整，其中，调整驱动器(5,6)具有啮合在丝杠螺母(51)中的、具有轴(G)的丝杠(52,62)，驱动单元(55,65)以及能够由驱动单元(55,65)围绕轴(G)旋转地驱动的传动轮(7)，该传动轮具有齿区段(72)，其沿轴向布置在两个与轴(G)同轴地环绕的支承面(81)之间，其中，传动轮(7)旋转固定地与丝杠螺母(51)或者丝杠(62)相连，并且其中，丝杠(52,62)和丝杠螺母(51,61)能够通过驱动单元(55,65)围绕轴(G)相对于彼此旋转地驱动。为了提供具有改善的、带有优化的、具有改善机械特性的传动轮(7)的调整驱动器(5,6)的转向柱，根据本发明提出，传动轮(7)具有核心元件(71)，两个轴承环(8)与该核心元件相连，轴承环分别具有支承面(81)并且轴向地彼此支撑。在根据本发明的调整驱动器(5，6)中，传动轮(7)具有核心元件(71)，两个轴承环(8)与其相连，轴承环分别具有支承面(81)并轴向地彼此支撑。

Description

可通过马达调整的汽车转向柱以及用于该转向柱的调整驱 动器

技术领域

本发明涉及一种可通过马达调整的用于汽车的转向柱，具有能够安装到汽车车身上的载体单元，调节单元由该载体单元支持，在该调节单元内可围绕纵轴转动地支承转向心轴，并且该转向柱具有调整驱动器，其与载体单元并且与调节单元相连，并且调节单元能够由该调整驱动器相对于载体单元调整，其中，调整驱动器具有啮合在丝杠螺母中的、具有轴的丝杠，驱动单元以及能够由驱动单元围绕轴旋转地驱动的传动轮，该传动轮具有齿区段，其沿轴向布置在两个与轴同轴地环绕的支承面之间，其中，传动轮旋转固定地与丝杠螺母或者丝杠相连，并且其中，丝杠和丝杠螺母能够通过驱动单元围绕轴相对于彼此旋转地驱动。

此外，本发明还涉及一种用于可通过马达调整的汽车转向柱的调整驱动器，其包含啮合在丝杠螺母中的、具有轴的丝杠，驱动单元和能够由驱动单元围绕轴旋转地驱动的传动轮，其具有齿区段，该齿区段沿轴向布置在两个与轴同轴地环绕的支承面之间，其中，传动轮旋转固定地与丝杠螺母或者丝杠相连。

背景技术

用于汽车的转向柱具有带有转向心轴的转向轴，在该转向心轴的沿着行驶方向后方的、朝向驾驶员的末端上安装用于通过驾驶员输入转向指令的方向盘。转向心轴能够围绕其纵轴转动地支承在调节单元内，该调节单元由载体单元固定在汽车车身上。通过使调节单元能够沿着纵轴方向伸缩式推移地容纳在与载体单元相连的、也称作引导箱或箱式摇杆的外壳单元中，可进行长度调整。高度调整可由此实现，使调节单元或者容纳其的外壳单元可摆动地支承在载体单元上。调节单元沿着纵向或高度方向的调整实现了方向盘位置相对于操作状态下的驾驶员位置的人体工程学中舒适的设置，操作状态下的驾驶员位置也称作驾驶位置或操作位置，在该位置可进行手动的转向作用。

在现有技术中已知，为了相对于载体单元调整调节单元，设置具有驱动单元的马达式调整驱动器，该驱动单元包括伺服电机，其-通常通过传动装置-与丝杠传动器相连，该丝杠传动器包括旋入丝杠螺母中的丝杠。通过驱动单元能够围绕轴、即丝杠轴彼此旋转地驱动丝杠和丝杠螺母，由此根据旋转方向而使丝杠和丝杠螺母能够平移地彼此靠近或彼此远离地移动。在第一实施形式中，丝杠能够由与调节单元或载体单元固定相连的驱动单元围绕其丝杠轴旋转地驱动，并啮合在丝杠螺母中，该丝杠螺母针对围绕丝杠轴的旋转固定地安装在载体单元上、或替代地在调节单元上。丝杠沿着丝杠轴的方向支撑在载体单元或者调节单元上，并且丝杠螺母相应地支撑在调节单元或替代地在载体单元上，从而丝杠的转动驱动促使载体单元和调节单元相对于彼此沿着丝杠轴的方向调整。因此该实施形式也称作旋转式丝杠驱动。

在替代的第二实施形式中，丝杠针对围绕其丝杠轴的旋转不可旋转地与载体单元或替代地与调节单元耦合，并且丝杠螺母可以旋转，但沿着丝杠轴的方向固定地相应地支承在调节单元或替代地在载体单元上。如在第一实施形式中那样，丝杠沿着丝杠轴的方向支撑在载体单元或者在调节单元上，并且丝杠螺母相应地支撑在调节单元或载体单元上，从而通过由驱动单元旋转地驱动丝杠螺母，能够沿着丝杠轴方向平移地推移丝杠。该实施形式也称作沉入式丝杠驱动。

如同在第一方案中那样，通过丝杠的转动式驱动促使载体单元和调节单元相对于彼此沿着丝杠轴的方向平移地调整。在两种实施形式中，丝杠驱动器都构成在载体单元与调节单元之间的有效的马达调整驱动器，通过其能够调整调节单元以进行相对于载体单元的调整。

为了实现调节单元沿着转向心轴的纵轴方向的纵向调整，可以将调整驱动器的丝杠驱动器布置在调节单元与能够沿轴向纵向推移地容纳调节单元的外壳单元之间，该外壳单元也称作引导箱或箱式摇杆并与载体单元相连，并且其中，丝杠轴可基本上平行于纵轴地指向。为了进行高度调整，可以将丝杠驱动器布置在载体单元与高度能够摆动地支承在其上的调节单元或其中容纳有调节单元的外壳单元之间。在转向柱上可以单独地或结合地构造马达式的长度和高度调整装置。

丝杠传动器的驱动由驱动单元通过能够围绕其轴旋转地驱动的传动轮进行，传动轮的轴与丝杠轴一致，传动轮根据丝杠传动器的实施形式与丝杠螺母或者与丝杠旋转固定地相连。传动轮具有正齿轮形式的齿区段，其具有外部环绕的齿或蜗轮齿。齿区段沿着轴向布置在两个与轴同轴环绕的、端侧的支承面之间。支承面在轴承结构中位于对应的多个外支承面之间，该外支承面固定地构造在调节单元或者载体单元上，例如在支承壳体中。由此，沿着丝杠轴的两个轴向作用在丝杠传动器上的传动轮上的保持力和调整力通过支承面传递至调节单元或载体单元上的外支承面上，并且传动轮得到轴向支撑。

具有可旋转地支承并且轴向支撑的传动轮的此类调整驱动器例如由US 4,967,618中已知。传动轮具有轴向相对于齿区段在两侧布置的轴向支承面，该支承面具有用于滚动体的导轨，具体来讲为球轴承的球体导轨。在这些球体导轨和沿着轴向或倾斜地与对应的球体导轨相对的固定的外支承面之间布置球体作为滚动体。由此构成轴承结构，传动轮在该轴承结构中沿着轴向得到支撑地支承在两个压力轴承之间，该压力轴承分别由支承面、外支承面和布置在其间的球体构成。

根据US 4,967,618，球体导轨可以直接成型在传动轮内，该传动轮与齿并且与丝杠螺母一件式地构造，也就是说，其具有丝杠螺母沿着轴向贯穿的内螺纹。在此实施例中有利的是，使唯一的零件能够兼有轴承元件和驱动元件的基本功能。然而缺点在于，对于齿、丝杠螺母的螺纹和球体导轨需要不同的机械特性，这些机械特性部分地冲突并且无法通过由单种材料制成的一件式的零件得到满足。例如，塑料材料特别适用于齿和螺纹，但不适用于球体导轨，球体导轨优选由硬的滚动轴承钢制成。在上述现有技术中，尽管也提出了将传动轮轴向夹持在两个单独的压力轴承之间。然而，通过低磨损和低噪音的运行所需的无间隙的轴向张紧、并且通过运行中出现的负载持续地向传动轮施加高的轴向力，这将导致由塑料制成的传动轮的塑性变形。由此产生的间隙不能容忍。此外，单独的压力轴承导致高的制造投入和安装投入。

针对前述问题，本发明的目的在于，提供一种具有改善的调整驱动器的转向柱，该调整驱动器具有改善的传动轮，其具有改善的机械特性，并且提供一种改善的、用于汽车转向柱的调整驱动器。

发明内容

此目的通过具有权利要求1的特征的、可通过马达调整的用于汽车的转向柱，以及具有权利要求2的特征的调整驱动器实现。有利的扩展方案由从属权利要求中给出。

为了解决上述目的，提出一种可通过马达调整的、用于汽车的转向柱，其具有能够安装在汽车车身上的载体单元，调节单元由该载体单元固定，转向心轴能够围绕纵轴旋转地支承在该调节单元中，并且该转向柱具有调整驱动器，其与载体单元并且与调节单元相连，并且由该调整驱动器能够相对于载体单元调整调节单元，其中，调整驱动器具有插入丝杠螺母中的、具有轴的丝杠，驱动单元以及能够由驱动单元围绕轴旋转地驱动的传动轮，该传动轮具有齿区段，该齿区段沿轴向构造在两个与轴同轴环绕的支承面之间，其中，传动轮旋转固定地与丝杠螺母或者丝杠相连，并且其中，丝杠和丝杠螺母能够通过驱动单元围绕轴相对于彼此旋转地驱动。根据本发明，传动轮具有核心元件，借助其将两个轴承环相连，轴承环分别具有支承面并且轴向地彼此支撑。

核心元件优选位于轴承环之间的力流以外。由此，沿着轴的方向作用在轴承环上的力不引入核心元件中。彼此支撑的轴承环构成支撑装置，其在核心元件外部支撑轴向作用在轴承环上的压力并因此将其阻挡在核心元件之外。

此外，为了解决此目的，提出一种用于能够通过马达调节的汽车转向柱的调整驱动器，其包括插入丝杠螺母中的、具有轴的丝杠，驱动单元以及能够由驱动单元围绕轴旋转地驱动的传动轮，该传动轮具有齿区段，该齿区段沿轴向布置在两个与轴同轴环绕的支承面之间，其中，传动轮旋转固定地与丝杠螺母或者丝杠相连。根据本发明，提出具有前述特征的此种调整驱动器，使传动轮具有核心元件，借助该核心元件使两个轴承环相连，该轴承环分别具有支承面并且沿轴向彼此支撑。

核心元件优选位于轴承环之间的力流之外。由此，沿着轴的方向作用在轴承环上的力不引入核心元件中。彼此支撑的轴承环构成支撑装置，其在核心元件外部支撑轴向作用在轴承环上的压力并因此将其阻挡在核心元件之外。

在根据本发明的传动轮中，轴承环端侧与核心元件相连，从而提供易于组装的一件式的零件。轴承环沿轴向安装在齿区段的两侧，并且分别在其背离核心元件的外侧具有支承面，该外侧也构成传动轮的外侧。在此，轴承环根据本发明如此彼此相连，使得沿着轴向引导至支承面上的力从其中一个轴承环传递至另一轴承环，而不通过该力在轴承环之间对核心元件造成负载。换而言之，在轴向力作用时，例如在施加轴向拉力以进行轴承的无间隙调整时，核心元件在轴承环之间保持沿着轴向少受负载。在此，轴承环之间的轴向力流可由此建立，即，使两个轴承环彼此接触并沿轴向直接地彼此支撑，或者间接地彼此支撑，其中，在两个轴承环之间可布置力传递元件，其同样不将沿着轴向的力传递至核心元件。沿着轴向的力传递无论如何都在之间不介入核心元件的情况下通过由轴承环构成的、刚性的、用于力的传递或力的输送的结构与核心元件无关地进行。

支承面布置在轴承结构的外支承面之间。在此，分别使一个通常布置在外环上的外支承面与支承面轴向相对，从而在外支承面与支承面之间构成轴承间隙。通过沿轴向彼此调整外支承面，可以设定到支承面的间距并因此设定轴承间隙，并且可以施加轴向力以在外支承面之间无间隙地张紧支承面。

作用在轴承环上的轴向力通过根据本发明的相对侧的支撑以轴向的力流越过核心元件传递。轴向施加在支承面上的负载通过根据本发明的结构拦截在轴承环之间并由此与核心元件阻断。通过使核心元件的材料不位于轴向力流中，使其不受在拉紧轴承时以及在运行时出现的力。

由此实现了以下可能性，彼此无关地在运行中所需的特性方面优化轴承环和核心元件的材料。轴承环可以优选由硬的、抗压的材料制成，其实现了刚性的、可受载的轴向连接，这适用于吸收施加在支承面上的力，并且优选地实现了滑动支承面或滚动体导轨的一体化构造。该要求可例如通过钢良好地满足。相反，核心元件则由柔性的材料制成，例如由更软的金属合金，例如黄铜或塑料。尤其塑料可以在其对相应要求的特性方面进行优化，例如针对弹性和滑动特性以实现间隙小且运行安静的传动和丝杠传动。此类塑料材料的特性、受压流动以及塑性变形，在根据本发明的传动轮结构中并非决定性的，因为潜在的损伤力由彼此支撑的轴承环吸收，并因此实际地防止沿着轴向布置在轴承环之间的核心元件不期望的变形。由此，在用于轴承环与核心元件的不同材料的结合方面，相比于现有技术实现了更高的设计自由度。

轴承环可以固定地、优选不可拆卸地与核心元件相连，例如通过材料配合的连接，例如焊接或粘贴，或者嵌入或包封。由此可以将传动轮提供为一件式的、易于装配的零件。

轴承环优选安装在核心元件的两个轴向端侧上，其中，支承面由核心元件观察轴向向外地指向，例如作为基本为环形的或锥形的支承面。在一种轴承结构中，支承面与对应的、轴向布置在传动轮两侧的外支承面滑动接触，或者通过滚动体滚动接触。在此，通过锥形的支承面可以实现角接触轴承，其同时实现了优化的径向和轴向支承及支撑，该锥形的支承面也可设有倾斜于轴的滚动体导轨。

轴承环可首先作为两个单独的零件提供，其在传动轮中借助核心元件拼接，从而使其沿着轴向直接地或间接地彼此相连用于轴向力传递。力传递能够以直接的接触进行，或者通过布置在其间的力传递元件进行，但力传递元件不将沿着轴向的力引入核心元件。

可以设置使两个轴承环一起一件式构造。在此，两个轴承环构造在一件式集成的轴承环元件上。此类轴承环元件可例如设计为套筒状或滚筒状，其中，支承面位于轴向端侧区域内。支承面沿着轴向通过轴承环元件一件式贯穿地彼此相连。因此，在轴向负载的情况下，力的流动通过轴承环元件贯穿的材料进行。同样可以考虑并可能的是，首先制造单独的轴承环，并将其在其他步骤中彼此连接成轴承环元件，之后再进行与核心元件的连接。

传动轮的支承可以在滚动轴承中进行，其中，轴承环的支承面具有滚动体导轨，优选球体导轨。对应于轴承环的、轴向彼此相对的外支承面同样具有相应的球体导轨，并且在球体导轨之间可滚动地布置作为滚动体的球体。在此实施例中，轴承环构成滚动轴承的内环，优选具有倾斜于轴的支承面或球体导轨，从而构成角接触球轴承，其以紧凑的结构实现了沿着轴向和径向对轴承负载的吸收。支承面优选构造得使传动轮借助X式支架支承在壳体中。

轴承环和外支承面也可具有彼此滑动的滑动面，从而构成滑动轴承结构。

可以将轴承环构造为优选由钢板制成的薄板成型件。此类薄板成型件可以制造为合理地具有所需特性的冲压件。可以提供一些轴承环作为轴承外壳，其分别具有一个支承面，并且根据本发明彼此相连并且与核心元件相连。两个轴承环也可布置在唯一的轴承环元件上，其通过将两个轴承环相连产生，或者可制造为由单个薄板区段制成的一件式的薄板成型件。该薄板成型件可以具有一体成型的用于滚动体的导轨，优选球体导轨，其可以设计得足够硬，例如也借助贯穿的或局部的硬化或硬涂层。导轨的连接通过一件式贯穿的薄板区段进行。

替代地，也可考虑并可能的是，将轴承环构造为冷挤压件或者选择性激光熔化件。

一种有利的实施形式规定，齿区段和/或丝杠螺母和/或连接块集成地与核心元件一件式地构造。核心元件可以由此种材料制成，其由于其材料特性而良好地适用于作为传动元件使用。例如，塑料良好地适用于提供运行平稳并且低磨损的齿和螺纹传动。根据本发明，可以将用于与驱动单元驱动啮合的齿成型在由塑料制成的核心元件中，并且-在具有能够旋转地驱动的丝杠螺母的沉入式丝杠驱动中-可以将丝杠螺母的内螺纹成型在由塑料制成的核心元件中。在旋转式丝杠驱动中，核心元件可同样具有一件式地成型在塑料中的齿，以及用于将传动轮与丝杠旋转固定地相连的连接块。

有利的是，核心元件构造为注塑件。由热塑性塑料、例如聚丙烯(PP)、聚甲醛(POM)或类似材料以注塑方法制造是合理的并实现了灵活的赋形，同样在构造齿或内螺纹的方面。在必要时，可为塑料设置加强，例如通过添加加强纤维，从而提高强度。

通过将核心元件喷射到轴承环上，核心元件作为注塑件的制造实现了与轴承环特别有利的连接。在此，轴承环布置在注塑工具的空腔中，并由射入其中的熔融的塑料至少部分地包围，从而其在冷却之后与核心元件的塑料材料配合地相连。通过使轴承环具有与核心元件材料配合并形状配合地相连的形状配合元件，可实现特别牢固的连接。形状配合元件可例如具有一个或多个轴承环的穿孔和/或突起和/或滚花，其在注射核心元件时由塑料材料穿过并嵌入其中。在冷却之后，由此使轴承环、或者具有两个轴承环的轴承环元件通过形状配合元件不可拆卸地、固定地、形状配合且材料配合地锚接在核心元件中。由此，齿、内螺纹和/或连接块能够长期可靠地且位置精确地与轴承环相连。形状配合元件也可在并非制造为注塑件的核心元件中用于产生核心元件与一个或者两个轴承环之间的形状配合的连接。

在根据本发明的一种调整驱动器中，轴承环可以夹紧在轴承结构的对应的外轴承环之间。在外轴承环之间通过轴承环的支承面可旋转地支承传动轮。为了调整轴承间隙并使其最小化，外轴承环可以沿着轴向向着彼此、并因此向着分别对应的轴承环移动，并以预紧力挤压。预紧力可通过弹性的预紧元件产生，其沿着轴向支撑在固定的支座、例如轴承壳体上。根据转向柱的实施形式，支座可以沿轴向固定地安装在调节单元、载体单元或与载体单元相连的外壳单元上。此类预紧元件可以具有弹簧元件，例如盘形弹簧或波浪形弹簧，或者也可为橡胶环或类似形式的弹性体元件。

附图说明

本发明有利的实施形式在下文中根据附图进一步阐述。其中详细示出了：

图1根据本发明的转向柱的示意性透视图，

图2图1中的根据本发明的转向柱由另一视角的另一透视图，

图3图1和2中的转向柱的调整装置的丝杠驱动器沿着丝杠轴的透视视角纵向剖视透视图，

图4侧视视角的与图3中一样的纵向剖视图，

图5图3和4中的丝杠传动器的分解示图，

图6图5中的丝杠传动器的细节图，

图7图5中的丝杠传动器的另一细节图，

图8第一实施形式的根据本发明的轴承环的侧视图，

图9第二实施形式的根据本发明的轴承环如图8中那样的侧视图，

图10第二实施形式的根据图1和2的转向柱调整装置的丝杠传动器沿着丝杠轴的纵向剖视图。

具体实施方式

在不同的附图中，相同的部件总是以相同的附图标记标注并因此通常也分别仅命名或提及一次。

图1示出了根据本发明的转向柱1的由右上方向着相对于未示出的汽车的行驶方向后部的末端的示意性透视图，在此未示出的方向盘在该汽车中固定在操作区域内。图2示出了转向柱1的相对一侧的示图，即由右上方观察的示图。

转向柱1包括载体单元2，其构造为支架，该载体单元具有呈固定孔形式的固定装置21，其用于连接到未示出的车身上。由承载单元2固定调节单元3，其容纳在外壳单元4-也称作引导箱或箱式摇杆-中。

调节单元3具有套管31，转向心轴32能够围绕纵轴L转动地支承在该套管中，转向心轴轴向地沿着纵向、即沿着纵轴L的方向延伸。在后部的末端上，在转向心轴32上构造有固定区段33，未示出的方向盘可安装在该固定区段上。

调节单元3为了实现纵向调整而能够沿着纵轴L方向伸缩式推移地容纳在外壳单元4中，从而与转向心轴32相连的方向盘能够相对于载体单元2沿着纵向向前和返回地定位，如以平行于纵轴L的双箭头表示地。

外壳单元4能够围绕横向于纵轴L的、水平的摆动轴S摆动地支承在载体单元2上的摆动轴承22上。在后部的区域内，外壳单元4通过调节杆41与载体单元2相连。通过调节杆41借助所示调节驱动器6(参见图2)进行的旋转运动，外壳单元4能够相对于载体单元2围绕在组装状态下水平的摆动轴S摆动，由此能够进行安装在固定区段33上的方向盘沿着高度方向H的调整，这以双箭头表示。

第一调整驱动器5用于调节单元3相对于外壳单元4沿着纵轴L方向的纵向调整，该第一调整驱动器具有丝杠传动器，其具有带有沿着轴G延伸的内螺纹74的丝杠螺母51，丝杠52插入其中，即以其外螺纹旋入丝杠螺母51对应的内螺纹74中。丝杠52的丝杠轴与轴G一致并基本平行于纵轴L延伸。

丝杠螺母51能够围绕轴G旋转地支承在支承壳体53中，该支承壳体与外壳单元4固定地相连。沿着轴G的方向，丝杠螺母51轴向地通过支承壳体53支撑在外壳单元4上，下文中就此将进一步说明。

丝杠52借助构造在其后部的末端上的固定元件54通过传递元件34与调节单元3相连，即沿着轴G或纵轴L的方向固定地、并且针对围绕轴G的旋转固定地相连。通过可旋转地驱动的丝杠螺母51和针对旋转固定的丝杠52实现所谓的沉入式丝杠驱动。

传递元件34从调节单元3穿过外壳单元4内狭口状的贯穿开口42延伸。为了沿着纵向调整转向柱1，传递元件34可以在贯穿开口42内自由地沿着纵向移动。

调整驱动器5具有伺服电机55，由其能够围绕轴G相对于固定的丝杠52旋转地驱动丝杠螺母51。由此可以-根据伺服电机55的转动方向-使丝杠52沿着轴G的方向平移地相对于丝杠螺母51移动，从而相应地沿着纵轴L的方向相对于与丝杠螺母51相连的外壳单元4调整与丝杠52相连的调节装置3。丝杠螺母51的驱动以及丝杠螺母51沿着轴G的方向在外壳单元4上的支撑在下文中仍将进一步详细地阐述。

图2从图1中靠后的一侧示出了转向柱1的透视图，在图2中可见，用于沿着高度方向H调整的第二调整驱动器6如何安装在转向柱1上。该调整驱动器6包括丝杠螺母61，丝杠62啮合在其沿着轴G的内螺纹74中。丝杠62能够围绕轴G旋转地支承在固定于外壳单元4上的支承壳体63中，并且轴向地、沿着轴G的方向地支撑在外壳单元4上，并能够由伺服电机65选择性地沿着两个转动方向围绕轴G旋转地驱动。这在下文中仍将进一步详细说明。

丝杠螺母61针对围绕轴G的旋转固定地安装在双臂的调节杆41的一个末端上，该调节杆能够围绕摆动轴承23转动地支承在载体单元22上，并且其另一个臂以另外的末端与外壳单元4相连。

通过丝杠61的旋转可以-根据伺服电机65的转动方向-使丝杠螺母61沿着轴G的方向平移地相对于丝杠62移动，从而能够相应地使通过调节杆41与丝杠螺母41相连的外壳单元4连同容纳在其中的调节装置3相对于载体单元2沿着高度方向H向上或向下调整，如以双箭头表示的。丝杠62的驱动以及丝杠62沿着轴G在外壳单元4上的支持在下文中仍将进一步阐述。

图3和图4以不同的视角示出了沿着轴G穿过调整驱动器6的支承壳体63的纵向剖视图。

在丝杠62上相对于轴G旋转固定地固定根据本发明构造的传动轮7。该传动轮7具有由塑料制成的核心元件71，其优选由热塑性塑料、如PP,POM或类似的制造为注塑铸件。在其外周面上，核心元件7具有与轴G同轴地环绕的齿72，其在所示实施例中构造为蜗轮齿，从而传动轮7构成蜗轮。能够由伺服电机65旋转地驱动的蜗杆66啮合在齿72中。

核心元件71在中央的连接区段73的区域内旋转固定地与丝杠62相连，该中央的连接区段构成连接块。连接可例如材料配合地实施，方式是使核芯元件71以在丝杠62上注塑的方式喷射到丝杠62上。额外地或替代地，可以设置形状配合的和/或其他的固定。

借助核心元件71固定地连接轴承环8。每个轴承环8都具有构造为球体导轨的、与轴G同轴的环形支承面81。两个支承面81由核心元件71开始向外观察端侧锥形地聚拢。换而言之，球体导轨倾斜于轴G。

轴承环8具有沿着轴G的方向轴向地指向彼此的支撑区段82，其在所示示例中直接地彼此贴靠，从而轴承环8沿着轴G的方向直接地彼此支撑。尤其在轴承环8的彼此接触的支撑区段82之间不存在核心元件71的塑料材料。

轴承环8优选构造为薄板成型件，尤其优选构造为由钢板制成的冲压件。为了与传动轮7相连，轴承环8由核心元件71的塑料包封，并因此除了端侧向外裸露的支承面81以外都材料并形状配合地嵌入核心元件71中。可选地，可设置固定元件83，两个轴承环8在以塑料包封的同时相对于彼此定位并固定在该固定元件83上，从而两个轴承环沿着轴G的方向轴向地彼此贴靠。然而也可省略固定元件83。替代地，也可考虑在包封之前使轴承环8直接彼此相连，例如通过点焊或类似方法。

支承面81构成滚动轴承结构9的内环，该滚动轴承结构包括球体91，其可旋转地保持在球体保持架92中并可滚动地布置在前述支承面81的球体导轨与外轴承环93内的相应球体导轨之间的轴向的轴承间隙中。由传动轮7向两个端侧观察，外轴承环93轴向向外通过弹性的弹簧元件94、在所示示例中为弹性体环或者橡胶环、抵靠挡圈95形式的轴向支座地支撑，该挡圈又沿着轴G的轴向与支承壳体93固定地相连，例如通过楔入、锁紧或夹紧。弹簧元件94可同样构造为波浪弹簧或盘状弹簧。

在装配滚动轴承结构9时，为了避免沿着轴G方向的轴承间隙，施加轴向的预紧力F。这通过挡圈95、弹簧元件94、以及球体91在轴承环8上施加到轴承环8的支承面81上，如图4中以力学箭头表示的。预紧力F在整个生命周期中通过弹性的弹簧元件94维持。由此将两个轴承环8轴向地向彼此挤压，其中，在运行中作用在支承面81上的力F完全地以力流通过轴承环8传递。在此，尤其有利的是，核心元件71的塑料材料不位于轴承环8之间的力流中，即不承受压力。通过此种减压确保了塑料材料不通过该流动塑性变形。

在图5中以沿着轴G的方向彼此分离的分解图示出了传动轮7以及滚动轴承结构9的零件，图6示出了其放大的细节图。

图7和图8示出了处于以下位置的轴承环8，在该位置，其注塑在塑料中，其中，为了改善可视性，隐去了核心元件71。其中可以清楚地看出，由在支撑区段82的区域内彼此轴向贴靠的两个轴承环8构成的滚筒形或套管形结构，其实现了力F在彼此相对的支承面81之间的根据本发明的力流，而核心元件71的塑料材料不介入其中。

为了锚紧在核心元件71的塑料中，轴承环8可以具有穿孔84形式的形状配合元件，其在图8所示的示例中开放地贯穿支撑区段82之间的薄板，并也沿着轴向开放。在用于制造核心元件71的注塑中，穿孔84由塑料熔液包围流动，并因此材料配合并形状配合地嵌入核心元件71中。

图9以与图8相同的视角示出了替代的实施形式。其中，穿孔84构造为边缘侧封闭的开口。作为额外的形状配合元件而在支撑区段82的区域内设置向外突出的、凸缘状突起85，轴承环8在该支撑区段的区域内沿着轴G的方向彼此抵靠。由此使得轴承环8相对于彼此同样可靠地定位并固定。

图10以与图4相同的视角示出了图1中调整驱动器5的沉入式丝杠结构的纵向剖视图，其具有能够由驱动马达55可旋转地驱动的丝杠52。该调整驱动器5同样具有传动轮7，在其核心元件71中集成地构造丝杠螺母51。为此，在核心元件71中以注塑方法成型有内螺纹74。这具有特殊的优点，即通过丝杠螺母51的内螺纹74与由钢制成的丝杠52之间的塑料-金属-接触使丝杠运行特别平稳、间隙小并且低磨损。传动轮7的其他的各个功能性组件与针对图4所述的旋转式丝杠驱动的示例中的相同。针对核心元件71沿着轴G方向基本上无应力的固定的优点一致。

附图标记说明

1 转向柱

2 载体单元

21 固定装置

22,23 摆动轴承

3 调节单元

31 套管

32 转向心轴

33 固定区段

34 传递元件

4 外壳单元

41 调节杆

42 贯穿开口

5,6 调整驱动器

51,61 丝杠螺母

52,62 丝杠

53,63 支承壳体

54 固定元件

55,65 调节马达

56,66 蜗杆

7 传动轮

71 核心元件

72 齿(蜗轮齿)

73 连接区段

74 内螺纹

8 轴承环

81 支承面(球体导轨)

82 支撑区段

83 固定元件

84 穿孔

85 突起

9 滚动轴承结构

91 球体

92 球体保持架

93 外轴承环

94 弹簧元件

95 挡圈

L 纵轴

H 高度方向

G 轴(丝杠轴)

Claims (10)

1.可通过马达调整的用于汽车的转向柱(1)，该转向柱具有能够安装到汽车车身上的载体单元(2)，调节单元(3)由该载体单元固定，在该调节单元内可围绕纵轴(L)旋转地支承转向心轴(32)，并且该转向柱具有调整驱动器(5,6)，该调整驱动器与载体单元(2)并且与调节单元(3)相连，并且调节单元(3)能够由该调整驱动器相对于载体单元(2)调整，其中，调整驱动器(5,6)具有啮合在丝杠螺母(51)中的、具有轴(G)的丝杠(52,62)，驱动单元(55,65)以及能够由驱动单元(55,65)围绕轴(G)旋转地驱动的传动轮(7)，该传动轮具有齿区段(72)，该齿区段沿轴向布置在两个与轴(G)同轴地环绕的支承面(81)之间，其中，传动轮(7)旋转固定地与丝杠螺母(51)或者丝杠(62)相连，并且其中，丝杠(52,62)和丝杠螺母(51,61)能够通过驱动单元(55,65)围绕轴(G)相对于彼此旋转地驱动，

其特征在于，

所述传动轮(7)具有核心元件(71)，两个轴承环(8)与该核心元件相连，轴承环分别具有支承面(81)并且轴向地彼此支撑。

2.用于能够通过马达调整的用于汽车的转向柱(1)的调整驱动器(5,6)，所述调整驱动器包含啮合在丝杠螺母(51，61)中的、具有轴(G)的丝杠(52,62)，驱动单元(55)以及能够由驱动单元(55)围绕轴(G)旋转地驱动的传动轮(7)，该传动轮具有齿区段(72)，该齿区段沿轴向布置在两个与轴(G)同轴地环绕的支承面(81)之间，其中，传动轮(7)旋转固定地与丝杠螺母(51)或者丝杠(62)相连，

其特征在于，

所述传动轮(7)具有核心元件(71)，两个轴承环(8)与该核心元件相连，轴承环分别具有支承面(81)并且轴向地彼此支撑。

3.根据权利要求2所述的调整驱动器(5,6)，其特征在于，

所述轴承环(8)一起一件式地构造。

4.根据权利要求2或3所述的调整驱动器(5,6)，其特征在于，轴承环(8)的支承面(81)具有滚动体导轨，优选球体导轨。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的调整驱动器(5,6)，其特征在于，所述轴承环(8)构造为薄板成型件。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的调整驱动器(5,6)，其特征在于，所述齿区段(72)和/或丝杠螺母(51)和/或连接块(73)与所述核心元件(71)一件式地构造。

7.根据权利要求2至6中任一项所述的调整驱动器(5,6)，其特征在于，所述核心元件(7)构造为塑料注塑件。

8.根据权利要求7所述的调整驱动器(5,6)，其特征在于，

所述核心元件(71)喷射在轴承环(8)上。

9.根据权利要求2至8中任一项所述的调整驱动器(5,6)，其特征在于，所述轴承环(8)具有与核心元件(71)相连的形状配合元件(84,85)。

10.根据权利要求2至9中任一项所述的调整驱动器(5,6)，其特征在于，所述轴承环(8)夹紧在轴承结构(9)的对应的外轴承环(93)之间。