CN111247048B - 用于机动车辆的转向柱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车辆的转向柱(1)，该转向柱(1)包括支承单元(2)和调节驱动装置(5)，该支承单元(2)可以应用于车身并用于对调节单元(3)进行支承，转向轴(32)在该调节单元(3)中安装成使得转向轴(32)能够绕纵向轴线(L)旋转，该调节驱动装置(5)布置在支承单元(2)与调节单元(3)之间并且可以用于相对于支承单元(2)对调节单元(3)进行调节，调节驱动装置(5)包括具有主轴轴线(G)的带螺纹主轴(52)，该带螺纹主轴(52)接合在主轴螺母(51)中，并且主轴螺母(51)和带螺纹主轴(52)能够由伺服马达(55)以可相对于彼此旋转的方式驱动，伺服马达(55)包括马达轴(56)，该马达轴(56)联接至驱动轮(71、711)，该驱动轮(71、711)可以绕驱动轴线(M)旋转，所述驱动轮与从动轮(70、701)直接或间接地操作性地接合，该从动轮(70、701)可以绕主轴轴线(G)旋转并且连接至主轴螺母(51)或带螺纹主轴(52)以与其一起旋转。本发明的目的是提供一种具有至少用于纵向调节的电动调节驱动装置的转向柱，该转向柱紧凑且易于生产。为此，驱动轴线(M)和主轴轴线(G)大致彼此平行地布置。

Description

用于机动车辆的转向柱

技术领域

本发明涉及用于机动车辆的转向柱，该转向柱包括支承单元，该支承单元能够附接至车身，并且致动器单元通过该支承单元被保持，转向主轴在该致动器单元中安装成能够绕纵向轴线旋转，并且该转向柱包括调节驱动装置，该调节驱动装置布置在支承单元与致动器单元之间，并且致动器单元能够通过该调节驱动装置相对于支承单元调节，其中，调节驱动装置具有带螺纹主轴，该带螺纹主轴接合在主轴螺母中并且具有主轴轴线，并且主轴螺母和带螺纹主轴能够由伺服马达驱动成以相互相对的方式旋转，其中，伺服马达具有马达轴，该马达轴联接至驱动齿轮，该驱动齿轮能够绕驱动轴线旋转，并且该驱动齿轮与输出齿轮直接或间接地操作性地接合，该输出齿轮能够绕主轴轴线旋转并且以旋转固定的方式连接至主轴螺母或带螺纹主轴。

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、用于通过驾驶员引入转向指令的方向盘，该方向盘附接至所述转向主轴的就行进方向而言的后端部，也就是说附接至面向驾驶员的端部。转向主轴在致动器单元中安装成能够绕所述转向主轴的纵向轴线旋转，所述致动器单元通过支承单元保持在车身上。由于致动器单元在壳体单元——所述壳体单元连接至支承单元并且还被称为导引箱或箱式摆臂——中被保持成能够在纵向轴线的方向上以可伸缩的方式移位，因此可以执行纵向调节。高度调节可以通过下述方式来实现：致动器单元或接纳该致动器单元的壳体单元安装成能够在支承单元上枢转。致动器单元分别在纵向方向和高度方向上的调节使得能够将相对于驾驶员位置的在符合人体工程学上合适的方向盘位置设定为操作性位置，该操作性位置也称为驾驶位置或操作位置，在该操作性位置中可以执行手动转向干预。

为了相对于支承单元调节致动器单元，在现有技术中已知提供了一种机动化的调节驱动装置，该机动化的调节驱动装置具有驱动单元，该驱动单元包括电动伺服马达，该电动伺服马达通常通过齿轮箱连接至主轴驱动装置，该主轴驱动装置包括被旋拧到主轴螺母中的带螺纹主轴。带螺纹主轴和主轴螺母能够通过驱动单元驱动成绕轴线、特别是带螺纹主轴轴线或简称为主轴轴线的轴线相互旋转，因此，根据旋转方向，带螺纹主轴和主轴螺母可以在带螺纹主轴轴线的方向上以平移的方式朝向彼此移动或者移动远离彼此。

在调节驱动装置的一个实施方式中，带螺纹主轴在绕其主轴轴线的旋转方面以非旋转的方式联接至支承单元或者替代性地联接至致动器单元，并且带螺纹主轴接合在主轴螺母中。主轴螺母能够由驱动单元驱动成绕该主轴螺母的轴线旋转，该驱动单元以固定的方式连接至致动器单元或支承单元，该主轴螺母的轴线与主轴轴线相对应，但主轴螺母在主轴轴线的方向上以固定的方式安装在致动器单元上或者替代性地安装在支承单元上。带螺纹主轴沿主轴轴线的方向被支承在支承单元上或者被支承在致动器单元上，并且主轴螺母以类似的方式被支承在致动器单元或支承单元上，使得带螺纹主轴能够通过下述方式在主轴轴线的方向上以平移的方式移位：主轴螺母由驱动单元驱动成绕主轴轴线旋转，使得以旋转的方式驱动带螺纹主轴会引起支承单元和致动器单元在主轴轴线的方向上相对彼此平移的调节。该实施方式也被称为埋入式主轴驱动装置。

在替代性实施方式中，带螺纹主轴能够由驱动单元驱动成绕所述带螺纹主轴的主轴轴线旋转，并且带螺纹主轴接合在主轴螺母中，该主轴螺母在绕带螺纹主轴轴线的旋转方面以固定的方式附接至支承单元或者替代性地附接至致动器单元。如在先前的实施方式中那样，带螺纹主轴被支承在支承单元或致动器单元上，并且主轴螺母以类似的方式被支承在致动器单元上或者替代性地被支承在支承单元上，使得如首先提到的实施方式中那样，以旋转的方式驱动带螺纹主轴会引起支承单元和致动器单元在主轴轴线的方向上相对彼此平移的调节。因此，该实施方式也被称为旋转式主轴驱动装置。

由于带螺纹主轴或主轴螺母以旋转的方式被驱动，因此在两种实施方式中都引起支承单元和致动器单元在主轴轴线的方向上相对彼此平移的调节。在两种实施方式中，主轴驱动装置形成机动化的调节驱动装置，该机动化的调节驱动装置在支承单元与致动器单元之间是有效的，并且用于调节的致动器单元可以通过该机动化的调节驱动装置而相对于支承单元被调节，其中，带螺纹主轴和主轴螺母能够以机动化的方式以及相对彼此旋转且平移的方式移动。

为了实现致动器单元在转向主轴的纵向轴线的方向上的纵向调节，可以在致动器单元与壳体单元之间布置调节驱动装置，该壳体单元也被称为导引箱或箱式摆臂，该壳体单元将所述致动器单元接纳成能够以轴向、纵向的方式移位，并且该壳体单元连接至支承单元，其中，主轴轴线可以对准成大致平行于纵向轴线。

为了对高度进行调节，可以在支承单元与致动器单元或接纳有该致动器单元的壳体单元之间布置主轴驱动装置，该致动器单元在所述支承单元上安装成能够在高度方面枢转。机动化的纵向调节装置和高度调节装置可以独立地或组合地构造在转向柱上。

例如，从DE 10 2017 206 551A1已知一种具有这种类型的调节驱动装置的转向柱。根据实施方式，驱动作用通过联接至伺服马达的蜗杆齿轮箱而发生，构造为蜗杆轴的驱动齿轮的驱动轴线在所述蜗杆齿轮箱中横向于构造为蜗轮的输出齿轮的输出轴线，所述输出轴线是主轴螺母或带螺纹主轴旋转所绕的主轴轴线。因此，当从带螺纹主轴观察时，伺服马达侧向突出，并且需要相互横向的轴承组件。因此，特别是在转向柱的纵向调节方面占据了相对较大的安装空间。此外，轴承以不同的方式在空间上定向的实现以及驱动齿轮和输出齿轮的组装是复杂的。

鉴于上述一系列问题，本发明的目的是提出一种具有至少用于纵向调节的电动调节驱动装置的转向柱，该转向柱需要较小的安装空间并且在实现方面更简单。

发明内容

该目的通过本发明的用于机动车辆的转向柱来实现。

针对开始所提及类型的转向柱，根据本发明提出，驱动轴线和主轴轴线布置成大致相互平行。

大致平行对准应当被理解为是指驱动轴线和主轴轴线相对于同一轴线方向对准，驱动轴线和主轴轴线在下文中也被简称为轴向方向或轴线方向，驱动轴线和主轴轴线在小于+/-10°的角度偏差内。换句话说，大致平行对准应当被理解为主轴轴线与驱动轴线之间的最大角度为±10°。

在一种有利实施方式中，驱动轴线和主轴轴线布置成相互平行。

由于根据本发明的驱动轴线和输出轴线的平行布置，因此齿轮箱的空间宽度大致由驱动齿轮的直径和输出齿轮的直径来确定，并且针对沿轴向方向延伸的窄的结构形状，可以通过使用相对较小的齿轮对齿轮箱的空间宽度进行相应的优化。由此，可以针对车辆中可用于转向柱的安装空间的形状和空间尺寸而进行优化，所述安装空间通常很紧张，如现有技术中先前所知，这不能通过具有相互横向的轴的调节驱动装置来实现。因此，也可以将更多的安装空间例如用于安全装置等，这提高了车辆的乘客安全性。

其他优点在于，驱动轴线和输出轴线的安装件具有平行的轴承轴线，并且由此可以在机械加工方面以较低的复杂性来制造和组装。此外，这带来的优点是，驱动齿轮和输出齿轮可以沿轴线方向组装在轴承中，由此，在调节驱动装置的制造期间降低了组装的复杂性。

本发明可以以埋入式主轴驱动装置以及旋转式主轴驱动装置实现。

有利的是，驱动轴线和主轴轴线布置成大致平行于纵向轴线。针对纵向调节，轴线方向与致动器单元的纵向方向对准的该实施方式是特别有利的。根据本发明的分别具有特别窄或细长的结构的整个调节驱动装置可以以侧向平行的方式配装在原则上在纵向方向上是长形的转向柱上，使得整个转向柱构造成相比于现有技术更窄，由此，可以以最佳的方式利用可用的安装空间，并且使得能够更简单地组装在车辆中。

驱动齿轮和输出齿轮可以优选地构造为正齿轮。可以通过相互啮合的正齿轮或正齿轮机构形成紧凑、高效的正齿轮箱。齿轮箱轴线之间的间隔、即驱动轴线与主轴轴线之间的间隔可以通过操作性接合的齿轮的尺寸来优化，所述操作性接合的齿轮例如可以构造为具有相对较小的直径但构造成在轴向方向上更宽，以便传递更高的扭矩，由此，可以容易地保持根据本发明的在轴向方向上较窄的结构形状。

可以提出的是，马达轴布置成与驱动轴线同轴。由此，驱动齿轮、例如正齿轮可以以扭矩配合的方式直接附接在马达轴上，或者正齿轮齿可以构造为一体结合在马达轴上，由此可以实现特别紧凑的结构模式。

本发明的一种有利实施方式提供的是，惰轮以操作性接合的方式布置在驱动齿轮与输出齿轮之间，该惰轮能够绕惰轮轴线旋转，该惰轮轴线布置成大致平行于驱动轴线和/或主轴轴线。惰轮用于例如通过与正齿轮齿啮合来传递转矩并与驱动齿轮和/或输出齿轮操作性接合。可以想象并且可以使用一个惰轮，由此齿轮箱的齿轮比仅通过驱动齿轮和输出齿轮来确定，或者可以使用以旋转固定的方式彼此联接在惰轮轴线上的两个不同的惰轮来实现齿轮级，所述两个不同的惰轮中的一个惰轮与驱动齿轮接合而另一惰轮与输出齿轮接合。此处也一样，大致平行对准应当被理解为惰轮轴线与驱动轴线或主轴轴线之间的最大角度分别为±10°，其中，惰轮轴线特别优选地对准成精确地平行于主轴轴线和/或驱动轴线。

惰轮轴线同样沿轴线方向延伸，由此，如上面在驱动齿轮和输出齿轮的上下文中所说明的那样，实现了紧凑的结构模式和简化的组装的优点。换句话说，根据本发明，调节驱动装置的所有齿轮箱轴线都对准成相互平行。

一种有利实施方式提供的是，惰轮轴线安装成能够横向于驱动轴线的轴线方向和主轴轴线的轴线方向移位。由于该移位，布置在惰轮轴线上的惰轮可以在各种情况下相对于驱动齿轮和输出齿轮沿径向方向移动，因此，惰轮可以在正齿轮的情况下沿啮合的方向或者逆着啮合的方向移动。驱动齿轮与输出齿轮之间的操作性接合可以通过重新定位惰轮以最佳的方式来设定，其中，惰轮在达到最佳操作性接合、从而达到最佳齿面间隙之后固定成使得所述惰轮能够旋转但在所述惰轮的位置方面相对于驱动齿轮和输出齿轮是固定的。由于优化的啮合，因此提高了平稳性并使磨损最小。

移位能力可以通过下述方式来实现：惰轮在滑动块中安装成能够绕惰轮轴线旋转，所述滑动块安装成能够在滑动导引部中移位。滑动块可以在滑动导引部中、例如在滑动凹槽中沿着滑动轨道移动。滑动导引部可以以线性或弧形的方式横向于轴线方向延伸，使得附接至惰轮轴线的惰轮可以相对于驱动齿轮和输出齿轮以线性或弧形的运动方式移动，以便使啮合被设定。这种类型的滑动导引部可以以很小的复杂性可靠地实现，并且保证在调节驱动装置的使用寿命期间平稳运行且几乎没有磨损。

由于根据本发明惰轮轴线布置成平行于轴线方向，因此滑动导引部可以以简单的方式、例如以在轴向方向上敞开的滑动凹槽的形式实现。包括惰轮轴线的轴承的滑动块可以沿轴线方向容易地插入到滑动凹槽中，由此形成更简单的组装。

作为滑动导引部的替代性方案，惰轮轴线可以安装在摆臂上，该摆臂安装成能够绕枢转轴线旋转，该枢转轴线布置成平行于惰轮轴线。惰轮轴线的轴承布置成与摆臂轴承相距一定间隔，并由此可以沿朝向驱动轴线和 /或主轴轴线的方向枢转。由此，驱动齿轮、输出齿轮以及惰轮之间的操作性接合可以以与滑动导引部类似的方式来设定。

有利的是，惰轮轴线在弹簧组件中被弹性地支承。滑动块通过弹簧组件的至少一个弹簧元件被弹性地保持，使得附接至惰轮轴线的惰轮在横向于驱动轴线和主轴轴线的轴线方向的移位能力的方向上以弹性的方式预受力。由此，惰轮以弹性的方式被推入到操作性接合中，例如以便与啮合的正齿轮的齿接合。由此形成无间隙或低间隙的操作性接合，这导致高度的平稳性和优化的效率。由于弹簧组件，因此任何磨损都可以通过弹性再调整来补偿。由于弹簧组件，因此在操作期间可以将齿面间隙补偿或设定为期望的水平。

弹簧组件可以包括压缩弹簧和/或拉伸弹簧，所述压缩弹簧和/或拉伸弹簧分别相对于驱动轴线或输出轴线被支承并且对惰轮轴线弹性地施加力，例如通过弹簧力将惰轮轴线推动成与齿接合。一种有利实施方式具有保持环，该保持环例如设计为中空筒形以用于接纳轴承、例如滚子轴承，并且该保持环具有弹簧元件，该弹簧元件例如为柔性舌状部的形式，该柔性舌状部以径向向外的方式突出。例如，由于柔性舌状部在内部被支承在齿轮箱外壳的轴承接纳部上，因此轴承以及因此安装在轴承中的惰轮轴线可以以弹性的方式朝向接合在齿中而受力。

可以优选地提供的是，驱动齿轮和输出齿轮和/或惰轮在齿轮箱外壳中的端部侧处安装。齿轮箱外壳用于至少接纳和安装驱动齿轮和输出齿轮，根据本发明，驱动齿轮的驱动轴线和输出齿轮的主轴轴线平行地布置，使得可以在齿轮箱外壳的端部侧中构造有易于组装的轴承组件，并且可以在齿轮箱盖中构造有在轴线方向上相对定位的轴承组件，该齿轮箱盖在轴线方向上被安置到齿轮箱外壳上并且被紧固至该齿轮箱外壳。用于惰轮和滑动导引部等的安装可以在端部侧处以类似的轴向方式来实现。可以实现的紧凑的结构形状以及在制造和组装方面良好的布置是有利的。

本发明的一种有利改进方案提出恰好提供三个齿轮。作为本文中的第一齿轮，驱动齿轮附接至伺服马达的马达轴，所述驱动齿轮例如构造为蜗杆并且与惰轮接合，该惰轮用作蜗轮并且表示第二齿轮。惰轮与连接至主轴螺母的输出齿轮操作性地接合，所述输出齿轮表示第三齿轮。在该齿轮箱组件的一种有利实施方式中，连接至主轴螺母的输出齿轮具有正齿，其中，构造为直的齿平行于带螺纹主轴的主轴轴线延伸，因此齿面也在主轴轴线的方向上延伸。正齿特别优选地构造为渐开线齿。由此，当主轴螺母被驱动时，在输出轴线的方向上没有轴向力被传递至主轴螺母或者有显著减小的轴向力被传递至主轴螺母。惰轮可以具有接合在所述正齿中的螺旋齿，其中，惰轮的轴线即惰轮轴线布置成在角度上偏置，从而相对于驱动齿轮的驱动轴线以及相对于输出齿轮的输出轴线倾斜。驱动轴线和输出轴线G可以布置成相互平行。由于惰轮的倾斜布置和输出齿轮的具有正齿的构型，因此可以实现传递转矩的高度平稳性和高度有效性。

在替代性的、有利的改进方案中，驱动齿轮和输出齿轮构造为带轮并且通过牵引装置操作性地彼此连接。牵引装置优选地构造为带，特别优选地构造为同步带。然而，同样可以想到并且可以将牵引装置构造为链条，其中，驱动齿轮和输出齿轮在这种情况下对应地构造为链轮。

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的说明。具体地：

图1示出了具有电动调节装置的转向柱的示意性立体图；

图2以其他立体图示出了图1的转向柱；

图3以立体图示出了用于对根据图1的转向柱进行纵向调节的处于拉开状态的调节驱动装置；

图4以其他立体图示出了根据图3的调节驱动装置；

图5示出了沿着驱动轴线和输出轴线穿过根据图3和图4的调节驱动装置的纵向截面；

图6示出了穿过根据图5的调节驱动装置的横截面A-A；

图7示出了穿过根据图5的调节驱动装置的横截面B-B；

图8示出了穿过根据图6的调节驱动装置的纵向截面C-C；

图9示出了图8的惰轮的详细视图；

图10示出了另一实施方式的如图8中的详细视图；

图11以示意性立体图示出了弹簧元件；

图12示出了沿着驱动轴线和输出轴线穿过另一实施方式中的调节驱动装置的纵向截面；

图13示出了另一实施方式中的调节驱动装置的示意图。

具体实施方式

在各个附图中，相同的部分总是设置有相同的附图标记，并且因此在每种情况下通常分别仅被提及或提到一次。

图1以从斜上方到就车辆(未示出)的行进方向而言的后端部上的示意性立体图示出了根据本发明的转向柱1，其中，方向盘(此处未示出) 被保持在操作区域中。图2示出了在以从斜下方的视角观察时的同一转向柱1。

转向柱1包括支承单元2，该支承单元2构造为支架，该支架具有呈紧固孔形式的紧固装置21以用于附接至车身(未示出)。致动器单元3由支承单元2保持，该致动器单元3被接纳在壳体单元4中，该壳体单元4 也被称为导引箱或箱式摆臂。

致动器单元3具有壳体管31，转向主轴32在该壳体管31中安装成能够绕纵向轴线L旋转，该转向主轴32在纵向方向上、也就是说在纵向轴线L的方向上轴向地延伸。在转向主轴32上的后端部上构造有紧固部分33，方向盘(未示出)能够附接至所述紧固部分33。转向主轴32在前端部处以扭矩配合的方式连接至万向接头35的轭部351。

用于实现纵向调节的致动器单元3在壳体单元4中被接纳成能够在纵向轴线L的方向上以可伸缩的方式移位，从而能够相对于支承单元2在纵向方向上来回定位连接至转向主轴32的方向盘，如由平行于纵向轴线L 的双箭头所指示。

壳体单元4在其前端部区域中安装在支承单元2上的枢转轴承22中，以能够绕水平枢转轴线S枢转，该水平枢转轴线S定位成横向于纵向轴线 L。壳体单元4在后方区域中通过可旋转的致动器杆41连接至支承单元2。通过致动器杆41借助于图示的致动器驱动装置6(参见图2)而旋转运动，壳体单元4可以相对于支承单元2绕在安装状态下为水平的枢转轴线S枢转，由此，可以在高度方向H上执行附接至紧固部分33的方向盘的调节，这由双箭头指示。

用于致动器单元3相对于壳体单元4在纵向轴线L的方向上的纵向调节的第一调节驱动装置5具有主轴驱动装置，该主轴驱动装置包括具有内螺纹的主轴螺母51、也被简称为主轴52的带螺纹主轴52，该带螺纹主轴 52沿着也被简称为主轴轴线G的带螺纹主轴轴线G延伸并接合在所述内螺纹中，因此，所述主轴52通过其外螺纹被旋拧到主轴螺母51的对应的内螺纹中。带螺纹主轴52的带螺纹主轴轴线G延伸成大致平行于纵向轴线L。

主轴螺母51在齿轮箱外壳81中安装成能够在齿轮箱8中绕主轴轴线 G旋转，所述齿轮箱外壳81固定地连接至壳体单元4。主轴螺母51在带螺纹主轴轴线G——该带螺纹主轴轴线G在下文中也被同义地称为主轴轴线G——的方向上通过齿轮箱外壳81被轴向地支承在壳体单元4上，这在下文中将更详细地说明。

带螺纹主轴52通过构造在所述带螺纹主轴52的后端部上的紧固元件54、通过传递元件34连接至致动器单元3，特别地以便分别在带螺纹主轴轴线G或纵向轴线L的方向上固定，并且以便相对于绕带螺纹主轴轴线G的旋转静止。由于能够以旋转的方式驱动的主轴螺母51和相对于绕主轴轴线G的旋转静止的带螺纹主轴52，因此实现了所谓的埋入式主轴驱动装置。

如从图2可以得知，传递元件34从致动器单元3延伸穿过壳体单元 4中的槽形通道开口42。为了在纵向方向上对转向柱1进行调节，传递元件34可以在通道开口42中沿着纵向方向自由移动。

调节驱动装置5具有电动伺服马达55，主轴螺母51能够通过该电动伺服马达55以相对于静止的带螺纹主轴52旋转的方式关于带螺纹主轴轴线G驱动。因此，根据伺服马达55的旋转方向，带螺纹主轴52可以以相对于主轴螺母51平移的方式在轴线G的方向上重新定位，使得连接至带螺纹主轴52的致动器装置3相对于连接至主轴螺母51的壳体单元4在纵向轴线L的方向上被相应地调节。主轴螺母51的驱动将在下文中更详细地说明。

在图2中还可以观察到用于在高度方向H上调节的第二调节驱动装置6如何附接至转向柱1。该调节驱动装置6包括主轴螺母61、带螺纹主轴62，该带螺纹主轴62沿着带螺纹主轴轴线G接合在所述主轴螺母61 的内螺纹54中。调节驱动装置6具有齿轮箱9，在该齿轮箱9中，带螺纹主轴62在紧固至壳体单元4的齿轮箱外壳91中安装成能够绕带螺纹主轴轴线G旋转，该带螺纹主轴轴线G被同义地称为齿轮箱轴线G，所述带螺纹主轴62在带螺纹主轴轴线G的方向上被轴向地支承在壳体单元4 上。带螺纹主轴62能够由电动伺服马达65选择性地驱动成沿绕所述带螺纹主轴62的带螺纹主轴轴线的两个旋转方向旋转。

主轴螺母61在双臂致动器杆41的一个端部上附接成在绕带螺纹主轴轴线G的旋转方面是静止的，该双臂致动器杆41在支承单元22上安装成能够绕枢转轴承23旋转，并且所述致动器杆41的另一臂部通过另一端部连接至壳体单元4。

根据伺服马达65的旋转方向，通过使带螺纹主轴61旋转，主轴螺母 61可以相对于带螺纹主轴62在带螺纹主轴轴线G的方向上以平移的方式重新定位，使得通过致动器杆41连接至主轴螺母61的壳体单元4、包括接纳在所述壳体单元4中的致动器装置3可以相对于支承单元2在高度方向H上被对应地向上或向下调节，如由双箭头所指示。

由于能够以旋转的方式驱动的带螺纹主轴62和在旋转的方面静止的主轴螺母61，因此实现了所谓的旋转式主轴驱动装置。

本发明涉及齿轮箱8的设计实施方式，该实施方式将借助于图3至图 10以及图12中的图示进行详细说明。主轴螺母51在齿轮箱外壳81中安装成在轴向方向上固定并且能够绕相应的主轴轴线G旋转，并且带螺纹主轴52以不可旋转的方式附接，由此实现了埋入式主轴驱动装置。齿轮箱 9中的带螺纹主轴62能够以旋转的方式驱动，由此形成了旋转式主轴驱动装置。

在下文中将借助于图3至图9以示例性方式对构造为埋入式主轴驱动装置的调节驱动装置5的齿轮箱8的各实施方式进行说明，其中，各特征也可以以类似的方式应用于构造为旋转式主轴驱动装置的调节驱动装置的齿轮箱8的设计实施方式，其中，带螺纹主轴52能够代替主轴螺母51 以旋转的方式驱动。

图3和图4以从不同视角的两个示意性立体图示出了调节驱动装置5，其中，齿轮箱8被示出为在纵向方向上被拉开，纵向轴线L以及主轴轴线 G在该纵向方向上延伸。

齿轮箱外壳81具有轴承盖82，伺服马达55紧固在该轴承盖82上，并且该轴承盖82在组装状态下将齿轮箱外壳81在马达近端侧部的端部侧部处封闭。

主轴螺母51以旋转固定的方式连接至驱动齿轮70，该驱动齿轮70 构造为齿轮，在示例中示出为螺旋齿正齿轮。主轴螺母51和驱动齿轮优选地为由塑料材料形成的单件式一体部件。驱动齿轮70在齿轮箱外壳81 中以可旋转的方式安装在轴承811中，并且驱动齿轮70在轴承盖82中以可旋转的方式安装在轴承821中。

图5示出了在带螺纹主轴轴线G和驱动轴线(马达轴线)M所在的截面平面中穿过调节驱动装置5的纵向截面。构造为正齿轮的驱动齿轮 71附接至伺服马达55的马达轴56，所述马达轴56在驱动轴线M上延伸并且因此被同义地称为驱动轴56。在示出的示例中的驱动齿轮71构造成与驱动轴56成一体，其中，齿直接结合在驱动轴56中，使得驱动齿轮 71可以具有相对较小的直径，这本身适用于紧凑的结构形状。

驱动轴56在马达侧安装在轴承822中，该轴承822在端部侧布置在轴承盖82中，并且驱动轴56在齿轮外壳81中的端部侧安装在轴承812 中。

带螺纹主轴轴线G和驱动轴线(马达轴线)M定位成在+/-10°的角度偏差内大致彼此平行，并且同样大致平行于纵向轴线L。

驱动齿轮71与惰轮72的齿接合，该惰轮72构造为正齿轮并且与输出齿轮70啮合。惰轮72布置成能够在惰轮轴73上旋转，该惰轮轴73在惰轮轴线Z的方向上延伸。惰轮轴线Z定位成平行于驱动轴线(马达轴线) M和输出轴线(主轴轴线)G。

由于惰轮72被结合成在驱动齿轮71与输出齿轮70之间啮合，因此所述惰轮确保了主轴螺母51沿与马达轴56相同的旋转方向的旋转驱动，其中，齿轮比由驱动齿轮71的齿数、输出齿轮70的齿数以及惰轮72的齿数来确定。

从图6的横截面视图可以清楚地观察到齿轮箱组件，在该齿轮箱组件中，驱动齿轮71、惰轮72以及输出齿轮70相互操作性接合。

惰轮72通过其惰轮轴线Z安装成能够横向于驱动轴线M和主轴轴线 G移位。为此，在轴承外壳81和轴承盖82中构造有凹槽形或导轨型滑动导引部74，滑动块75安装成能够在由双箭头指示的导引方向F上以滑动的方式移位。惰轮轴73在滑动块75中绕惰轮轴线Z安装，使得惰轮72 能够相对于输出齿轮70和驱动齿轮71横向于轴线方向移位。由此，所述惰轮72可以移动成与驱动齿轮71的齿和输出齿轮70的齿接合。

为了在操作期间分别在齿中产生无间隙或低间隙的接合，惰轮72可以通过具有一个或多个弹簧元件76的弹簧组件在滑动导引部74的导引方向F上横向于轴线方向弹性地受力，如图10中所示。由此，惰轮72通过其正齿相对于输出齿轮70的齿和驱动齿轮71的齿由弹簧力以弹性的方式被保持，由此，操作中的齿面间隙可以被补偿或被设定为理想水平。由此提高了平稳性并减少了磨损。

弹簧组件可以例如借助于如图11中单独示出的弹簧元件76来实现。所述弹簧元件76构造为由弹簧钢板制成的管状筒形环的形式，该管状筒形环在周向上敞开，在该管状筒形环中可以示例性地接纳有滚子轴承或构造为滑动轴承的轴承套。弹簧元件76可以具有柔性舌状部77，该柔性舌状部77以径向向外的方式突出并且可以被支承在轴承外壳81或轴承盖 82上，并且以这种方式确保了惰轮轴线Z相对于驱动轴线M和输出轴线 G的弹性安装。

从图6和图7的轴线方向上的视图可以得知，包括伺服马达55和齿轮箱外壳81在内的调节驱动装置5的整个组件具有横向于纵向方向相对较窄的结构。如在图1和图2中可以观察到，调节驱动装置5可以在转向柱1上具有可以说是紧密的配合，使得所述转向柱1具有特别窄的结构形状，以便以最佳的方式利用安装空间。

图12示出了在带螺纹主轴轴线G和驱动轴线(马达轴线)M所在的截面平面中穿过其他实施方式中的调节驱动装置5的纵向截面。构造为带轮的驱动齿轮711附接至伺服马达55的马达轴56，所述马达轴56在驱动轴线M上延伸并且因此被同义地称为驱动轴56。构造为带轮的输出齿轮 701以扭矩配合的方式联接至主轴螺母51，其中，该实施方式中的输出齿轮701和主轴螺母51构造为单件式一体部件。主轴螺母51与带螺纹主轴 52操作性地接合，其中，带螺纹主轴52通过主轴螺母51的旋转而在带螺纹主轴轴线G的方向上以平移的方式移动。主轴螺母51和带螺纹主轴 52的相互作用与先前图示的实施方式的主轴螺母51和带螺纹主轴52的相互作用相对应。唯一的区别在于，输出齿轮701和驱动齿轮711通过构造为同步带的牵引装置700以扭矩配合的方式彼此联接。由于牵引装置 700，可以实现调节驱动装置5的几乎没有噪音的平稳运行。图12中图示的调节驱动装置同样可以实施为旋转式主轴驱动装置，其中，构造为带轮的输出齿轮以旋转固定的方式联接至带螺纹主轴，并且因此，带螺纹主轴被设定成在驱动齿轮由伺服马达驱动时旋转，并且扭矩借助于牵引装置被传递至输出齿轮。

图13中以示意性立体图示出了根据本发明的调节驱动装置5的第三实施方式，在该实施方式中为了提高清晰度而省略了齿轮箱外壳。如前述实施方式中那样，驱动齿轮71附接至伺服马达55的马达轴56，该驱动齿轮71构造为蜗杆并且与用作蜗轮的惰轮72啮合。惰轮72与输出齿轮 70操作性地接合。该齿轮箱组件的特征在于，连接至主轴螺母51的输出齿轮70具有正齿，也就是说，输出齿轮70的构造成直的齿平行于带螺纹主轴52的输出轴线G延伸。因此，齿延伸成平行于主轴轴线G。由此，当主轴螺母51被驱动时，在输出轴线G的方向上没有轴向力被传递至主轴螺母51或者有显著减小的轴向力被传递至主轴螺母51。惰轮72具有接合在其中的螺旋齿，其中，与先前所述的实施方式相反，惰轮轴线Z不延伸成平行于驱动轴线(马达轴线)M和输出轴线(主轴轴线)G，而是布置成在角度上偏置，因此相对于驱动轴线M和输出轴线G倾斜。如图所示，驱动轴线M和输出轴线G可以布置成相互平行。如已经在其他实施方式的上下文中所说明的那样，惰轮72在齿轮箱外壳(未示出)中安装成能够绕惰轮轴线Z旋转。在图13的实施方式的未示出的改型中，操作中的无间隙啮合或低间隙啮合分别可以通过下述方式实现：通过具有一个或多个弹簧元件的弹簧组件使惰轮72横向于轴向方向弹性地受力。因此，例如比如在图10中所示的惰轮72的弹性作用也可以以简单的方式用在如图13中所示的实施方式中。

由于惰轮72的倾斜布置和输出齿轮70的具有正齿的构型，可以实现传递转矩时的高度平稳性和高度有效性。

附图标记列表

1 转向柱

2 支承单元

21 紧固装置

22、23 枢转轴承

3 致动器单元

31 壳体管

32 转向主轴

33 紧固部分

34 传递元件

4 壳体单元

41 制动器杆

42 通道开口

5、6 调节驱动装置

51、61 主轴螺母

52、62 带螺纹主轴

54 紧固元件

55、65 伺服马达

56 马达轴(驱动轴)

66 蜗杆

700 牵引装置

70、701 输出齿轮

71、711 驱动齿轮

72 惰轮

73 惰轮轴

74 滑动导引部

75 滑动块

76 弹簧元件

77 柔性舌状部

8、9 齿轮箱

81、91 齿轮箱外壳

811、812 轴承

82 轴承盖

821、822 轴承

L 纵向轴线

H 高度方向

G 带螺纹主轴轴线(主轴轴线)

M 驱动轴线(马达轴线)

Z 惰轮轴线

Claims (8)

1.一种用于机动车辆的转向柱(1)，所述转向柱(1)包括支承单元(2)，所述支承单元(2)能够附接至车身，并且致动器单元(3)通过所述支承单元(2)被保持，转向主轴(32)在所述致动器单元(3)中安装成能够绕纵向轴线(L)旋转，并且所述转向柱(1)包括调节驱动装置(5)，所述调节驱动装置(5)布置在所述支承单元(2)与所述致动器单元(3)之间，并且所述致动器单元(3)能够通过所述调节驱动装置(5)而相对于所述支承单元(2)调节，其中，所述调节驱动装置(5)具有带螺纹主轴(52)，所述带螺纹主轴(52)接合在主轴螺母(51)中并且具有主轴轴线(G)，并且所述主轴螺母(51)和所述带螺纹主轴(52)能够由伺服马达(55)驱动成以相互相对的方式旋转，其中，所述伺服马达(55)具有马达轴(56)，所述马达轴(56)联接至驱动齿轮(71、711)，所述驱动齿轮(71、711)能够绕驱动轴线(M)旋转，并且所述驱动齿轮(71、711)与输出齿轮(70、701)直接或间接地操作性地接合，所述输出齿轮(70、701)能够绕所述主轴轴线(G)旋转并且以旋转固定的方式连接至所述主轴螺母(51)或所述带螺纹主轴(52)，

其特征在于，

所述驱动轴线(M)和所述主轴轴线(G)布置成大致相互平行；

惰轮(72)以操作性接合的方式布置在所述驱动齿轮(71)与所述输出齿轮(70)之间，所述惰轮(72)能够绕惰轮轴线(Z)旋转，所述惰轮轴线(Z)布置成大致平行于所述驱动轴线(M)和/或所述主轴轴线(G)；所述惰轮轴线(Z)安装成能够横向于所述驱动轴线(M)的轴线方向和所述主轴轴线(G)的轴线方向移位。

2.根据权利要求1所述的转向柱(1)，其特征在于，所述驱动轴线(M)和所述主轴轴线(G)布置成大致平行于所述纵向轴线(L)。

3.根据前述权利要求1-2中的一项所述的转向柱(1)，其特征在于，所述驱动齿轮(71)和所述输出齿轮(70)构造为正齿轮。

4.根据前述权利要求1-2中的一项所述的转向柱(1)，其特征在于，所述马达轴(56)布置成与所述驱动轴线(M)同轴。

5.根据权利要求1-2中的一项所述的转向柱(1)，其特征在于，所述惰轮(72)在滑动块(75)中安装成能够绕所述惰轮轴线(Z)旋转，所述滑动块(75)安装成能够在滑动导引部(74)中移位。

6.根据前述权利要求5所述的转向柱(1)，其特征在于，所述惰轮轴线(Z)在弹簧组件(76)中被弹性地保持。

7.根据前述权利要求1-2中的一项所述的转向柱(1)，其特征在于，所述驱动齿轮(71)、所述输出齿轮(70)和/或所述惰轮(72)在齿轮箱外壳(81、82)中的端部侧处安装。

8.根据权利要求1所述的转向柱(1)，其特征在于，所述驱动齿轮(711)和所述输出齿轮(701)构造为带轮并且通过牵引装置(700)操作性地连接。

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