CN112424053A - 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)包括壳体单元(3)，转向主轴(4)以可以围绕纵向轴线(L)旋转的方式安装在壳体单元(3)中，并且壳体单元(3)具有至少两个壳体管(31、32、33)所述至少两个壳体管(31、32、33)被导引成使得壳体管可以沿纵向轴线(L)的方向相对于彼此调节一定移位行程。本发明的目的是允许更容易的调节。根据本发明，该目的实现的原因在于，壳体管(31、32、33)可以沿着移位行程相对于彼此移动到至少一个舒适区和至少一个过渡区中，其中，用于在过渡区中对壳体管(31、32、33)进行相对调节的过渡调节力(F)低于用于在舒适区中对壳体管(31、32、33)进行相对调节的舒适调节力(K)。

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，该转向柱包括壳体单元，转向主轴以可以围绕纵向轴线旋转的方式安装在壳体单元中，并且壳体单元具有至少两个壳体管，所述至少两个壳体管在纵向轴线的方向上相对于彼此以可调节的方式导引一定调节距离。

现有技术

用于机动车辆的转向柱包括具有转向主轴的转向轴，方向盘被附接至该转向主轴的在行进方向上位于后部处并且面向驾驶员的端部，以用于引入来自驾驶员的转向命令。转向主轴以可旋转的方式安装在壳体单元中，转向主轴与壳体单元一起形成调节单元。壳体单元由紧固至车身的支承单元保持。可调节的转向柱允许通过相对于支承单元调节壳体单元来设定方向盘相对于车身的位置。

已知将转向柱设计成在纵向方向上可调节，即在转向主轴的轴向方向上或在纵向轴线的方向上可调节，以便使方向盘在手动驾驶模式下处于操作位置以适应驾驶员的位置以进行舒适的手动转向干预，并且在自动驾驶模式下，当未发生手动转向干预时，将转向柱纵向推到一起，以使方向盘进入到操作位置之外的收起位置中，使得车辆内部空间可用于一些其他用途。

为了进行纵向调节，已知壳体管的套叠伸缩布置，例如在EP 2 808 225A1中描述的。所述布置包括在前部处沿行进方向支承在车身上的外壳体管，并且内壳体管沿轴向方向以套叠伸缩的方式进入到该外部壳体管中。为了进行纵向调节，设置有机动化的调节驱动器，该调节驱动器作为在轴向方向上有效的主轴驱动器作用在壳体管上。转向柱可以通过调节驱动器从收起位置调节到驾驶员侧的端部位置中，在收起位置中，壳体管沿轴向方向尽可能远地彼此缩回，在驾驶员侧的端部位置中，壳体管尽可能远地彼此延伸出。收起位置与端部位置之间的最大可能的调节区域限定转向柱的调节距离。

在手动驾驶模式中，转向柱被设定成使得方向盘在操作区域中处于个人的操作位置。操作区域是指操作位置的调节区域，在手动驾驶模式下可以以符合人体工程学的有利方式设定该调节区域以用于输入转向命令。操作区域也被称为舒适区域。

用于自动驾驶模式的转向柱具有较大的调节距离，并且因此，收起位置距操作区域较远的距离，该操作区域从最大程度地延伸的驾驶员侧的端部位置延伸到调节距离的仅一部分区域上。

为了在操作区域和收起位置两者中均确保转向柱的高度的刚性和固有的频率，在现有技术中已知将套叠伸缩的壳体管以尽可能小的游隙彼此导引。在已经提及的EP 2 808225 A1中，例如提出了一种预应力线性滑动安装。从而可以在整个调节距离上实现高度的刚性。然而，预应力也会引起高摩擦力，在整个调节距离上进行调节期间，调节驱动器必须克服这些摩擦力。为了在可接受的时间内克服在自动驾驶模式与手动驾驶模式之间的转变期间、在收起位置与操作区域之间的相对较大的调节或过渡距离，因此需要具有相对较大的驱动动力的调节驱动器，所述调节驱动器笨重、需要大量的能量和复杂的激活。

DE 10 2015 216326 A1描述了一种具有至少一个额外插入的中间壳体管的多重套叠伸缩件。在其中提出了一种具有滚子体的线性滚动轴承，所述滚子体设置成能够在壳体管之间沿纵向方向滚动。然而，为了确保所需的高刚性，同样需要强大的调节驱动器以克服摩擦。

鉴于先前说明的问题，本发明的目的是提出一种具有大的调节距离的转向柱，该转向柱可以更容易地调节。

发明内容

根据本发明，该目的通过具有权利要求1的特征的转向柱来实现。有利的改进方案由从属权利要求呈现。

根据本发明，在用于机动车辆的转向柱的情况下，转向柱包括壳体单元，转向主轴以可以围绕纵向轴线旋转的方式安装在壳体单元中，并且壳体单元具有至少两个壳体管，所述至少两个壳体管以可调节的方式相对于彼此在纵向轴线的方向(轴向方向)上导引一定调节距离，其中，壳体管可以相对于彼此调节，提出的是，壳体管可以相对于彼此沿着调节距离进入到至少一个舒适区域和至少一个过渡区域中，其中，用于在过渡区域中对壳体管进行相对调节的过渡调节力小于用于在舒适区域中对壳体管进行相对调节的舒适调节力。

壳体管优选地以套叠伸缩的方式布置并且彼此导引成使得壳体管可以以套叠伸缩的方式缩回及延伸，以便调节转向柱的长度。

调节距离指定了最大套叠伸缩距离，即指定了在纵向轴线的方向(纵向方向)上的最大调节区域，转向柱可以借助于机动化的调节驱动器缩回及延伸该最大套叠伸缩距离。在用于自动驾驶的转向柱的情况下，调节距离从收起位置中的最大向前缩回的状态延伸到驾驶员侧的后端部位置中的最大程度地延伸状态。

在优选的改进方案中，提供了一种机动化的调节驱动器，该调节驱动器联接至壳体管，以便使壳体管相对于彼此调节。因此，壳体管可以以机动化的方式相对于彼此调节。调节驱动器例如可以包括主轴驱动器，在该主轴驱动器中，主轴螺母和旋拧到主轴螺母中的螺纹主轴能够以机动化的方式相对于彼此旋转驱动，由此在螺纹主轴的轴向方向上产生相对运动。主轴螺母和螺纹主轴作用在壳体管上，由此，壳体管能够相对于彼此轴向移动。

与其中由调节驱动器施加并且必须被应用于壳体管的相对套叠伸缩运动的调节力在整个可能的调节距离上相同的现有技术相比，本发明提出了通过套叠伸缩布置的构型在调节距离内形成子部段，在子部段中减小了调节所需的调节力。具体地，在至少一个舒适区域、也称为舒适调节位置区域与至少一个过渡区域、也称为过渡调节位置区域之间做出了区分。壳体管的可能的相对调节状态由舒适区域和过渡区域对应地限定。舒适区域限定可能的调节位置的区域，该可能的调节位置的区域可以在操作期间至少暂时静态地设定为功能性的操作位置。在所述操作位置中，例如在操作区域中的操作位置中或在收起位置中，需要转向柱的高度的刚性和固有频率。过渡区域限定位于一个或多个舒适区域之外的调节区域，并且必须在调节距离内穿过该调节区域，以便将转向柱调节到舒适区域中。在过渡区域中，不存在限定的操作位置；为了缩回或延伸仅发生壳体管的相对运动。在一个或多个舒适区域内，壳体管可以以低公差、几乎没有游隙或没有游隙的方式彼此导引，并且因此确保高刚性和固有频率，由此需要相对较高的调节力，该调节力被称为舒适调节力。该舒适调节力可以在现有技术中在整个调节距离上所需的调节力的大小范围内变动。在过渡区域中，对刚性和固有频率的要求较低，并且可以根据本发明将套叠伸缩导引件构造成例如借助于壳体管之间的更大的游隙或减小的摩擦力更平稳地运行。结果，在根据本发明的转向柱的情况下，在过渡区域中的调节力——所述调节力被称为过渡调节力——小于舒适调节力。

过渡调节力和舒适调节力优选地在调节操作期间不可改变。换句话说，优选地，不存在增加或改变调节力的装置，利用该装置，可以在调节操作期间修改舒适调节力和/或过渡调节力。

在手动调节的情况下，即在未设置机动化的调节驱动器的实施方式中，由于在舒适区域中的更高的舒适调节力，设定可以借助于车辆驾驶员来精确地进行，因为根据本发明，可以通过相对于过渡调节力增加的舒适调节力实现期望位置的灵敏设定。

特别的优点是，具有给定驱动动力的调节驱动装置可以在平稳运行的过渡区域中实现相对较高的调节速度，该调节速度高于舒适区域中的调节速度。从而，转向柱可以在收起位置与操作位置之间更快地并且以更低的能量消耗被调节。如在自动驾驶中使用的那样，这对于具有长的调节距离的转向柱而言是特别有利的，并且其中，优选地位于收起位置的区域中和操作区域中的舒适区域在调节距离的相对较小的局部区域上沿轴向方向延伸。所形成的相对较长的过渡区域可以对应地快速穿过，因此能够在自动驾驶模式与手动驾驶模式之间进行快速转变。

轴向方向或纵向方向应当被理解为是指纵向轴线的方向，使得这些术语被同义地使用。

在舒适区域中，例如在转向柱的操作区域中，通常仅需要相对较小的调节例如以用于精确地设定各个方向盘的位置，并且因此可以在那里以较低的调节速度进行调节，而不会有不利影响。

为了在调节距离上达到预定的平均调节速度，可以使用与现有技术相比具有较小尺寸的调节驱动器。从而可以减少重量和所需的结构空间、能量消耗和控制复杂性。

优选地，可以在壳体管彼此最大程度地缩回的区域中形成有至少一个第一舒适区域，并且可以在壳体管彼此最大程度地延伸出的区域中形成有至少一个第二舒适区域。其中，在第一舒适区域与第二舒适区域之间形成有至少一个过渡区域。位于第一舒适区域中是收起位置，在该收起位置中，转向柱以尽可能固定、低游隙和低振动的方式保持在自动驾驶模式中。第二舒适区域在整个操作区域上延伸，在该操作区域处，所施加的转向扭矩和横向扭矩必须由壳体单元可靠地支承，并且需要对应的高刚性以用于连接壳体管。在收起位置与操作位置之间的调节期间，过渡区域仅短暂地动态穿过，其中，关于刚性和共振频率的要求低于在收起位置和操作位置中的要求。

可以规定的是，在过渡区域中形成比在舒适区域中更大的在壳体管之间的游隙。壳体管之间的径向游隙决定套叠伸缩调节期间的摩擦力，该摩擦力必须通过调节驱动器来克服。在舒适区域中，可以在壳体管之间实现低游隙或无游隙的线性配合，所述线性配合确保了高刚性。在过渡区域中，线性配合可以具有更大的游隙，由此减小了在套叠伸缩调节期间作用在轴向方向上的摩擦力。

替代性地，可以设想并且可能的是，在套叠伸缩调节期间相对于彼此移动并且朝向彼此定向的表面在过渡区域和舒适区域中以不同的方式构造，使得例如借助于不同的表面结构、材料、局部弹性变形等产生不同的摩擦力。

本发明的一个实施方式可以规定，外壳体管(外部壳体管)具有在调节距离的一部分上沿轴向方向延伸的内支承部分以及在调节距离的一部分上沿轴向方向延伸并且具有比内支承部分大的内部横截面的内导引部分，并且容纳在外壳体管中的内壳体管(内部壳体管)具有在调节距离的一部分沿轴向方向延伸的外支承部分以及在调节距离的一部分上沿轴向方向延伸并且具有比外支承部分小的外部横截面的外导引部分，其中，外支承部分可以定位在内支承部分中。

在用作外壳体管或外部壳体管的功能中，内壳体管或内部壳体管在内部横截面中被容纳成可以沿轴向方向以套叠伸缩的方式移位。相应地，双重套叠伸缩件在每种情况下仅具有外部壳体管和内部壳体管，并且在多重套叠伸缩件的情况下，插入在外部壳体管与内部壳体管之间的中间壳体管在每种情况下同时充当外部壳体管和内部壳体管。

如果通过缩回或延伸使外部壳体管和内部壳体管相对于彼此以套叠伸缩的方式移动，则内支承部分和外支承部分以及内导引部分和外导引部分在轴向方向上相对于彼此移动，并且根据壳体管的相对调节状态而进入到同轴布置中。此处基本上可以出现两种状态，所述两种状态中的一种状态限定舒适区域，在该舒适区域中，外支承部分至少部分地位于内支承部分中，并且另一种状态限定过渡区域，在该过渡区域中，外支承部分和内支承部分在轴向方向上相距一定距离，即一个壳体管的支承部分位于相应的另一壳体管的导引部分的区域中。

在形状和尺寸方面，外支承部分和内支承部分彼此适配成使得外支承部分和内支承部分在轴向方向上形成低游隙或无游隙的线性配合，其中，横向于纵向轴线的支承游隙对应地较低。在所形成的舒适区域中，产生了具有壳体管布置的刚性和固有频率的线性支承，其中，先前作为舒适调节力引入的所需调节力对应地较高。

如果借助于相对调节将壳体管从舒适区域移出，使得支承部分在轴向方向上彼此分开，则内部壳体管被定位成使得内部壳体管的外支承部分处于外部壳体管的内导引部分中，并且使得内部壳体管的外导引部分处于外部壳体管的内支承部分中。结果，壳体管进入到过渡区域中，在该过渡区域中，壳体管被线性地导引以进行纵向调节，其中，与支承部分之间的舒适区域相比，在相对于彼此同轴布置的支承部分与导引部分之间存在更大的游隙，即所谓的导引游隙。从而，在过渡区域中所需的调节力——所述调节力被称为过渡调节力——低于舒适调节力。

借助于在轴向方向上改变支承部分和导引部分的设计，在沿着调节距离的调节期间，根据相应的调节状态，壳体管布置自动地进入到舒适区域或过渡区域中。套叠伸缩布置的外壳体管仅具有内支承部分和内导引部分，套叠伸缩布置的最里面的壳体管仅具有外支承部分和外导引部分，并且插入在多重套叠伸缩件之间的中间壳体管具有内支承部分和外支承部分以及内导引部分和外导引部分。

优选地，壳体管在其两个端部部分中在每种情况下具有内支承部分和/或外支承部分，内导引部分和/或外导引部分在内支承部分和/或外支承部分之间延伸。借助于这种布置，当壳体管最大程度地缩回或延伸时，在端部区域中实现舒适区域。这种构型对应于先前说明的与用于自动驾驶的转向柱有关的要求，其中，在收起位置中，壳体管彼此最大程度地缩回，并且操作区域位于最大程度地延伸的端部区域中。在收起位置中，两个端部区域的支承部分彼此同轴地布置。在操作区域中，驾驶员侧的后部壳体管的相对于行进方向的前支承部分与前部车辆侧的壳体管的后支承部分一起处于舒适区域的低游隙支承接合中。该实施方式的一个优点是，通过借助于调节驱动器调节转向柱，舒适区域和过渡区域以机械的方式自动地占据在收起位置的区域和操作区域中。

可以规定的是，在壳体管上形成有突出到壳体管之间的横截面中的支承元件。支承元件可以附接在壳体管的内部横截面中，并且支承元件可以具有比壳体管小的内部横截面，由此支承元件形成内支承部分。如果将具有比壳体管大的外部横截面的支承元件附接在壳体管的外侧部上，则该支承元件可以形成外支承部分。如先前所说明的，可以通过由支承元件形成的支承部分在轴向方向上重合的事实来设定舒适区域，并且可以通过支承元件之间的轴向距离来设定过渡区域。

支承元件可以具有优选为滑动套筒的滑动元件，该滑动元件在轴向方向上固定地连接至壳体管。横截面在整个圆周上连续的滑动套筒，或者其他的以分段的形式分布在圆周部上的一个或更多个滑动元件可以作为外滑动套筒附接在内部壳体管的外侧部上或作为内滑动套筒附接在外部壳体管中的内侧部上以形成支承部分。彼此对应的内滑动套筒和外滑动套筒彼此适配成使得内滑动套筒可以以几乎没有游隙或没有游隙的方式在外滑动套筒中沿轴向方向滑动。滑动套筒可以呈管状部分的形状，并且滑动套筒可以适于壳体管的横截面，壳体管可以具有圆形、非圆形或多边形例如正方形、六边形或八边形的横截面。替代性地，优选地由塑料形成的滑动套筒也可以例如通过塑料注射成型直接喷涂到对应的壳体管上。

滑动元件可以以摩擦减小的方式例如借助于表面的滑动涂层构造，或者由诸如塑料例如为PTFE(聚四氟乙烯)、或有色金属或轴承金属之类的可以容易滑动的材料形成。从而，可以借助于滑动元件在舒适区域中实现尽管有少量游隙但可以相对容易地调节的套叠伸缩安装。在舒适区域的之外，在相对于壳体管的内部壳体表面和外部壳体表面的导引部分中，滑动元件具有径向导引游隙，该径向导引游隙大于舒适区域中的滑动元件之间的支承游隙。

可以规定的是，支承元件具有至少一个滚动体，所述至少一个滚动体在壳体管中安装成能够绕滚动轴线旋转。在支承部分中，例如滚子、滚针等的滚动体——优选为多个滚动体——可以在壳体管中安装成能够在每种情况下围绕相对于纵向轴线横向设置的并且相对于壳体管在轴向方向上固定的滚动轴线旋转。滚动体从一个壳体管径向向内或向外，并且滚动体定尺寸成使得滚动体可以沿轴向方向在外侧或在内侧沿轴向方向在另一壳体管上滚动。例如，向外突出的滚子可以安装在内部壳体管的外支承部分中，这些滚子在舒适区域中可以在外部壳体管的支承部分的内部以几乎没有游隙或没有游隙的方式滚动，并且这些滚子可以借助于外部壳体管的横截面较大的导引区域以包含游隙的方式沿着过渡区域移动。从而，形成线性滚动支承，该线性滚动支承在舒适区域中产生高刚性并且可以以平稳运行的方式移动穿过过渡区域。

滚动体优选地以一个或更多个轴向平行的第一排布置。所述排可以以在周向方向上分布的方式、优选地以在周向方向上均匀分布的方式布置在壳体管上。如果三个或更多个壳体管以多重套叠伸缩布置的方式布置在彼此内部，则滚动体在同轴相邻的壳体管之间以在周向方向上相对于彼此偏移的方式以一定间隔布置是有利的。

转向主轴可以联接至反馈致动器。反馈致动器用于未机械联接的线控转向式转向系统中，以根据驾驶情况经由方向盘为驾驶员提供触觉反馈，以赋予类似于常规机械联接的转向系统的转向感觉。为此目的，反馈致动器具有致动器单元，该致动器单元包括用作手动扭矩调节器或方向盘调节器的调节驱动器，并且该调节驱动器根据反馈信号将对应于实际反作用扭矩的恢复扭矩(反馈扭矩)经由转向轴联接到方向盘中。这种“力反馈”系统为驾驶员提供像常规转向系统的情况一样的实际驾驶情况的印象，这有助于直观反应。

在相对于彼此手动调节壳体管的情况下，可以设置下述固定装置：该固定装置可以在释放位置与固定位置之间进行切换，在释放位置中，壳体管可以相对于彼此进行调节，在固定位置中，壳体管相对于彼此锁定。在有利的改进方案中，该固定装置可以包括操作杆，该操作杆连接至第一行程产生盘，该第一行程产生盘与第二行程产生盘相互作用并且可以借助于操作杆相对于所述第二行程产生盘旋转，以提供夹持行程，由此可以使壳体管相对于彼此设定(固定位置)。因此，固定装置可以通过操作杆的旋转而借助于操作杆在释放位置与固定位置之间切换。

替代性地，提供了一种机动化的调节驱动器，该调节驱动器联接至壳体管，以使壳体管相对于彼此调节。

机动化的调节驱动器连接至内部壳体管和外部壳体管，并且机动化的调节驱动器可以用于使内部壳体管在轴向方向上相对于外部壳体管缩回及延伸。调节驱动器可以包括具有布置在螺纹主轴上的主轴螺母以及具有驱动器马达的主轴驱动器，通过驱动器马达，螺纹主轴和主轴螺母可以相对于彼此以旋转的方式驱动。这种类型的调节驱动器原则上在现有技术中是已知的并且被认为是可靠且坚固的。在这种情况下，主轴螺母被附接至一个壳体管——内部壳体管或外部壳体管，使得所述一个壳体管在纵向轴线方向上不可移位，并且螺纹主轴被附接至另一壳体管——外部壳体管或内部壳体管，所述另一壳体管相对于所述一个壳体管是套叠伸缩的。主轴螺母或螺纹主轴通过电动致动的马达经由合适的机构例如蜗杆或带机构以旋转的方式驱动，由此，相对于其相对旋转固定的螺纹主轴或主轴螺母以平移的方式在主轴纵向轴线的方向上移动，并且根据相对旋转方向，内部壳体管相对于外部壳体管沿轴向方向缩回或延伸。

壳体管与安装在其中的转向主轴一起形成调节单元。调节单元可以保持在支承单元中，支承单元可以连接至车身。此处可以规定的是，调节单元在支承单元上安装成使得调节单元可以在高度方面围绕横向于纵向轴线的枢转轴线枢转。由于围绕这样的水平的枢转轴线枢转，因此可以实现高度调节，其中，附接至转向主轴的后端部的方向盘可以相对于驾驶员位置进行高度设定。

高度调节可以手动地执行。特别是对于转向柱在自动驾驶期间的自动收起而言，将电动高度调节驱动器连接至支承单元和调节单元是有利的，借助于该高度调节驱动器，调节单元可以围绕枢转轴线相对于支承单元移动。高度调节驱动器本身也是已知的，并且可以被实现成例如呈电动驱动的主轴驱动器的形式，如先前对于纵向调节所描述的。

附图说明

下面将参照附图更详细地说明本发明的有利实施方式，在附图中，详细地：

图1示出了根据本发明的转向柱的示意性立体图，

图2示出了根据图1的转向柱的局部敞开的示意性内部视图，

图3示出了根据图1的转向柱的局部敞开的另一示意性内部视图，

图4示出了穿过根据图1的转向柱的纵向截面，

图5示出了图4的放大细节图，

图6示出了根据图4的穿过转向柱的横截面A-A，

图7示出了穿过根据本发明的转向柱的第二实施方式的纵向截面，

图8示出了图7的放大细节图，

图9示出了图7的转向柱处于操作区域的第一舒适区域中的示意性细节图，

图10示出了处于过渡区域的转向柱的图7的示意性细节图，

图11示出了图7的转向柱处于收起位置的第一舒适区域中的示意性细节图，

图12示出了根据图7的转向柱的示意性截面图，

图13示出了根据本发明的转向柱的调节力和行程、速度和行程以及摩擦力和行程的相应的图表，

图14示出了在操作区域中处于第一舒适区域的可手动调节的转向柱的示意性细节图。

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，并且因此相同的部件通常在每种情况下也将仅被命名或提及一次。

图1示出了根据本发明的转向柱1的从相对于行进方向的后方倾斜观察的视图，该转向柱1具有调节单元2。调节单元2包括壳体单元3，该壳体单元3具有外部壳体管31、中间壳体管32和内部壳体管33。壳体管31、32和33彼此同轴地布置成使得壳体管31、32和33可以在纵向轴线L的轴向方向上以套叠伸缩的方式移位，如由双箭头指示的。

转向主轴4在壳体单元3中安装成使得转向主轴4可以绕纵向轴线L旋转，该转向主轴4在其后端部处具有用于附接方向盘(未图示)的连接部分41。

壳体单元3被保持在两件式支承单元5中，该两件式支承单元5具有用于附接至车身(未图示)的紧固装置51。

调节驱动器6具有主轴驱动器，该主轴驱动器具有主轴螺母61和旋拧到主轴螺母61中的螺纹主轴62，该主轴螺母和螺纹主轴可以通过电动马达63相对于彼此以旋转的方式驱动。螺纹主轴62平行于纵向轴线L延伸并且连接至内部壳体管33，并且主轴螺母61经由调节驱动器6沿与纵向轴线L的轴向方向相对应的纵向方向支承在外部壳体管31上，其中，外部壳体管31具有叉形部分，并且其中，调节驱动器6通过呈无声衬套的形式的阻尼橡胶元件666的互连而连接至叉形部分。由于借助于马达63的相对旋转，螺纹主轴62和主轴螺母61根据旋转方向一起移动或彼此分离，因此内部壳体管33沿轴向方向缩回到外部壳体管31中或从外部壳体管31中延伸出，如由双箭头指示的。这会导致纵向调节，借助于该纵向调节，可以使附接至连接部分41的方向盘向前移动到收起位置中或移动到操作区域中的操作位置中，在收起位置中，内部壳体管33和中间壳体管32缩回在外部壳体管31中、即朝向前方凹入，在操作区域中，壳体管31、32、33彼此延伸出。

作为替代方案，主轴螺母61可以被支承在内部壳体管33上，并且螺纹主轴62可以支承在外部壳体管31上。

在图2中，在从前方观察的立体图中，外部壳体管31已经被切开并且被部分地省略，使得打开了中间壳体管32的视图。图3以类似于图1的视图图示了切开的中间壳体管32。图4示出了沿着纵向轴线L的纵向截面，并且图5示出了图4的详细视图。图6示出了根据图4的横截面A-A。

壳体管31、32和33具有八边形轮廓的横截面，如在图6中可以观察到的，图6示出了根据图4的穿过处于部分延伸状态的壳体单元3的横截面A-A，其中，内部壳体管33和中间壳体管32部分地缩回到外部壳体管31中。由此可以收集到的是，第一滚子7布置在外部壳体管31与中间壳体管32之间，并且第二滚子8布置在中间壳体管32与内部壳体管33之间。滚子7和8在此处安装成可以绕其相对于纵向轴线L横向设置的滚子轴线71和81壳体管32和33旋转。滚子7从中间壳体管32的外部横截面径向向外突出成使得滚子7可以沿轴向方向在外部壳体管31的内侧部上滚动，并且类似地，滚子8从内部壳体管33的外部横截面径向突出成使得滚子8可以沿轴向方向在中间壳体管32的内侧部上滚动。滚子7和8在每种情况下沿轴向方向在壳体管32、33的以360°/8＝45°的角度α偏移的八边形轮廓的每个第二侧部上布置成在每种情况下为5个滚子7、8的排，滚子被布置成在中间壳体管32与内部壳体管33之间沿周向方向以一定的间隔偏移，如可以在图6中示出的横截面中清楚地观察到的。

外部壳体管31在其前方的本体侧端部的区域中包括具有内部宽度d1的第一内支承部分311，该第一内支承部分311在轴向方向上向后邻接有具有较大内部宽度d2的导引部分312，即：d1＜d2，该导引部分312在轴向方向上向后邻接有具有第一支承部分311的内部宽度d1的第二内支承部分313。相应的内部宽度是八边形轮廓的横截面的两个平行相对的平坦部分之间的内部距离，其中，滚子7在所述平坦部分上滚动。如果意图使用具有圆筒形横截面的壳体管31、32、33，则相应的部分的内部宽度与相应的部分的内部直径相同。

在每种情况下总共五个滚子7的整个轴向区域上，在中间壳体管32上形成有外支承部分321，所述外支承部分具有外部宽度d1，该外部宽度d1在外侧部上且在突出的滚子7上方测量，并且因此该外部宽度d1与内支承部分311和313的内部宽度d1相同。从而，滚子7可以在支承部分311和313中以无游隙的方式滚动。外支承部分321在轴向方向上向后邻接有具有较小的外部宽度d3的外导引部分322，其中，d3＜d1。

在前端部区域中，中间壳体管32包括具有内部宽度d4的内导引部分323，该内导引部分323在轴向方向上向后邻接有具有较小的内部宽度d5的内支承部分324，即：d4＞d5。

以与中间壳体管32类似的方式，内部壳体管33具有外支承部分331，该外支承部分331由总共五个滚子8的排形成并且具有外部宽度d5，该外部宽度d5在向外突出的滚子8上方测量，并且因此该外部宽度d5对应于中间壳体管32的内支承部分324的内部宽度d5，使得滚子8可以以无游隙的方式滚动。外支承部分331在轴向方向上向后邻接有具有较小的外部宽度d6的外导引部分332，即，其中，d6＜d5。

在壳体管31和32的调节期间，外支承部分321的滚子7可以在游隙＝0的情况下以无游隙的方式在内支承部分311和313中在内侧部上沿轴向方向滚动。因此，套叠伸缩连接件以无游隙且高刚度的方式支承，并且在本发明的上下文内，在舒适区域中进行调节。如果壳体管31和32在纵向方向上相对于彼此移动以用于缩回或延伸，则导引区域312中的滚子7相对于外部壳体管31的内侧部具有尺寸差为(d2-d1)的径向游隙S。这在图5的详细图示中以放大形式图示出。

与此类似，内部壳体管33在中间壳体管32中安装成：在壳体管32和33的相对调节期间，外支承部分331的滚子8可以在游隙＝0的情况下以无游隙的方式在内支承部分324中在内侧部上沿轴向方向滚动。从而，套叠伸缩连接件以无游隙且高刚度的方式支承，并且在本发明的上下文内，在舒适区域中进行调节。如果壳体管32和33在纵向方向上相对于彼此移动以用于缩回或延伸，则导引部分323中的滚子8相对于中间壳体管32的内侧部具有尺寸差为(d4-d5)的径向游隙S。这在图5的详细图示中由位于括号之间的附图标记以放大形式指示。

转向柱1的总调节距离对应于舒适区域和过渡区域中的调节总和。较大的游隙S意味着，为了在过渡区域中沿轴向方向进行调节，必须克服与收起位置的区域中和操作区域中的舒适区域中的摩擦力相比更小的摩擦力。外部壳体管31在后端部处附接有止挡件34，所述止挡件在开口端部处向内突出到外部壳体管31与中间壳体管32之间的中间空间内。在延伸期间，中间壳体管32通过其滚子7在外支承部分中沿轴向方向撞击止挡件34，并且中间壳体管32被固定成不与外部壳体管31分离。在中间壳体管32的后端部处附接有向内突出到中间壳体管32与内部壳体管33之间的中间空间中的止挡件35，所述止挡件固定内部壳体管33，以防止由于滚子7沿轴向方向撞击止挡件而将内部壳体管33从中间壳体管32中拉出。

转向主轴4还以套叠伸缩的方式形成有内部轴43，该内部轴43以形状配合的方式接合在外部轴42中并且在纵向方向上是套叠伸缩的，其中，在之间插入有用于形成平稳运行的滑动导引件的导引套筒44。替代性地，可以在内部轴43与外部轴42之间设置线性滚子轴承导引件。

图7至图12图示了本发明的具有管状滑动套筒92和93而不是滚子7、8的另一实施方式。为了形成外支承部分321，滑动套筒92在后部处紧固在中间壳体管32上，其中，滑动套筒具有基本为d1的外部宽度，并且滑动套筒在轴向方向上的长度大致对应于由第一实施方式中的中间壳体管32上的五个滚子7形成的排的长度。以对应的方式，为了形成外支承部分331，另一滑动套筒93在后部处紧固至内部壳体管33，其中，所述滑动套筒具有大约为d5的外径，并且所述滑动套筒在轴向方向上的长度对应于由第一实施方式中的中间壳体管32上的五个滚子7形成的排的长度。

在在内容方面对应于第一实施方式的图5的图8的放大细节图示中，可以观察到滑动套筒92的布置，其中，壳体管32与33之间的布置是类似的。

图9示意性地示出了在舒适区域中具有处于延伸状态的圆筒形壳体管31、32的转向柱，舒适区域对应于操作区域。滑动套筒92作为具有呈外部宽度的形式的外径d1的外支承部分321以几乎没有或没有游隙的方式安装在外部壳体管31的内支承部分311中。借助于调节驱动器6，可以在轴向方向上进行相对调节，以便精确地设定方向盘的位置，其中，为此目的，施加有舒适调节力K。

图10示出了处于过渡区域中的转向柱，在该过渡区域中，壳体管32从操作区域向前缩回至图中的左侧。滑动套筒92以及因此外支承部分321在轴向方向上与内支承部分313相距一定距离，并且滑动套筒92位于内导引部分312中，其中，相对于外部壳体管31的内部壁存在游隙S＝(d2-d1)。对于缩回而言，由于通过游隙S减小了摩擦力，所以所需的是小于舒适调节力K的过渡调节力F，如由力箭头指示的。F<K。

如图11中示出的，在滑动套筒93从导引部分312进一步缩回期间，只要滑动套筒93从导引部分312进入到内支承部分311中，就达到收起位置的舒适区域。在那里再次进行像支承部分313中一样的低游隙安装。由于示例中的支承部分311和313具有相同的内径d1的事实，因此在那里再次需要舒适调节力K来进行调节。还可以设想并且可能的是，内支承部分311具有更小或更大的内径，以便在那里将舒适调节力K预定得更大或更小。

图12示意性地示出了具有壳体管31、32和33以及滑动套筒92和93的多重套叠伸缩布置，该多重套叠伸缩布置根据图9至图11相互作用。

转向柱1的整个调节距离包括在根据图9和图11的舒适区域中的调节位置以及在根据图10的过渡区域中的调节位置，这些调节位置可以在完全缩回和完全延伸期间被穿过或设定。借助于较大的游隙S，为了在过渡区域中沿轴向方向进行调节，必须克服与收起位置的区域中和操作区域中的舒适区域中的摩擦力相比更小的摩擦力。

图13示出了下述图表：在图表中，a)图示了在每种情况下在调节距离x上的调节力F，b)图示了在每种情况下在调节距离x上的调节速度v，以及c)图示了在每种情况下在调节距离x上的摩擦力。此处，x3对应于在图11中示出的调节状态下的操作区域的舒适区域中的调节，x2对应于在图10中示出的调节状态下的过渡区域中的调节，并且x1对应于在图9中示出的调节状态下的收起位置的舒适区域中的调节。

在图13.a)中可以清楚地观察到，在舒适区域之间进行调节期间，所需的过渡调节力F如何从舒适调节力K下降至较低的过渡调节力F。结果，借助于在过渡区域中具有给定驱动动力的调节驱动器6可以实现更高的调节速度，如图13.b)中图示的。在图13.c)中图示并且待克服以进行调节的摩擦力c表现得类似于调节力。转向柱的径向和竖向刚度表现得类似于图13.c)中图示的摩擦力。

借助于可以呈类似于调节驱动器6的主轴驱动器的形式并且作用在调节单元2和支承单元5上的第二调节驱动器60，可以在高度方向H上调节壳体单元3。

图14示意性地示出了在对应于操作区域的舒适区域中具有处于延伸状态的圆筒形壳体管31、32的转向柱。转向柱呈可手动调节的转向柱的形式并且具有固定装置800，该固定装置800可以在释放位置与固定位置之间切换，在释放位置中，壳体管31、32可以相对于彼此调节并且如图14中图示的，在固定位置中，壳体管相对于彼此锁定。固定装置800具有操作杆804，该操作杆804为了共同旋转而被连接至设计为第一行程产生盘的凸轮盘802，该凸轮盘802与设计为第二行程产生盘的槽盘801相互作用，并且该凸轮盘802可以借助于操作杆804相对于所述槽盘旋转，以在夹持螺栓803的轴线方向上提供夹持行程，由此使壳体管31、32相对于彼此固定(固定位置)。因此，固定装置800可以通过操作杆804的旋转而借助于操作杆804在图14中图示的释放位置与固定位置之间切换。滑动套筒92作为具有呈外部宽度的形式的外径d1的外支承部分321以几乎没有或没有游隙的方式安装在外部壳体管31的内支承部分311中。借助于调节驱动器6，可以在轴向方向上进行相对调节，以便精确地设定方向盘位置，其中，为此目的，施加有舒适调节力K。

在未图示的变型实施方式中，固定装置800可以在行程产生盘之间具有倾斜销或滚子体。

附图标记列表

1 转向柱

2 调节单元

3 壳体单元

31 外部壳体管

311、313 31的内支承部分

312 31的内导引部分

32 中间壳体管

321 32的外支承部分

322 32的外导引部分

323 32的内导引部分

324 32的内支承部分

33 内部壳体管

331 33的外支承部分

332 33的外导引部分

34、35 止挡件

4 转向主轴

41 连接部分

42 外部轴

43 内部轴

44 导引套筒

5 支承单元

51 紧固装置

6、60 调节驱动器

61 主轴螺母

62 螺纹主轴

63 马达

7、8 滚子

71、81 滚子轴线

92、93 滑动套筒

d1 311的内径/321的外径

d2 312的内径

d3 322的外径

d4 323的内径

d5 324的内径/331的外径

d6 332的外径

L 纵向轴线

S 游隙

K 舒适调节力

F 过渡调节力

V 调节速度

C 摩擦力

Claims (10)

1.一种用于机动车辆的转向柱(1)，所述转向柱(1)包括壳体单元(3)，转向主轴(4)以能够围绕纵向轴线(L)旋转的方式安装在所述壳体单元(3)中，并且所述壳体单元(3)具有至少两个壳体管(31、32、33)，所述至少两个壳体管(31、32、33)在所述纵向轴线(L)的方向上相对于彼此以可调节的方式导引一定调节距离，

其特征在于，

所述壳体管(31、32、33)能够沿着所述调节距离相对于彼此进入到至少一个舒适区域和至少一个过渡区域中，其中，用于在所述过渡区域中对所述壳体管(31、32、33)进行相对调节的过渡调节力(F)小于用于在所述舒适区域中对所述壳体管(31、32、33)进行相对调节的舒适调节力(K)。

2.根据权利要求1所述的转向柱，其特征在于，在所述壳体管(31、32、33)彼此最大程度地缩回的区域中形成有至少一个第一舒适区域，并且在所述壳体管(31、32、33)彼此最大程度地延伸出的区域中形成有至少一个第二舒适区域，其中，在所述第一舒适区域与所述第二舒适区域之间形成有至少一个过渡区域。

3.根据权利要求1或2所述的转向柱，其特征在于，在过渡区域中形成有比在舒适区域中更大的在所述壳体管(31、32、33)之间的游隙(S)。

4.根据前述权利要求中的一项所述的转向柱，其特征在于，外部壳体管(31、32)具有内支承部分(311、313、324)和内导引部分(312、323)，所述内支承部分(311、313、324)在所述调节距离的一部分上沿所述纵向轴线(L)的方向延伸，所述内导引部分(312、323)在所述调节距离的一部分上沿所述纵向轴线(L)的方向延伸并且具有比所述内支承部分更大的内部横截面，并且接纳在所述外壳体管(31、32)中的内壳体管(32、33)具有外支承部分(321、331)和外导引部分(322、332)，所述外支承部分(321、331)在所述调节距离的一部分上沿所述纵向轴线(L)的方向延伸，所述外导引部分(322、332)在所述调节距离的一部分上沿所述纵向轴线(L)的方向延伸并且具有比所述外支承部分(321、331)更小的外部横截面，其中，所述外支承部分(321、331)能够定位在所述内支承部分(311、313、324)中。

5.根据前述权利要求中的一项所述的转向柱，其特征在于，壳体管(31、32、33)在所述壳体管(31、32、33)的两个端部部分中在每种情况下具有内支承部分和/或外支承部分(321、331)，内导引部分和/或外导引部分(322、332)在所述内支承部分和/或所述外支承部分(321、331)之间延伸。

6.根据前述权利要求中的一项所述的转向柱，其特征在于，突出到所述壳体管之间的横截面中的支承元件(7、8、92、93)形成在壳体管(32、33)上。

7.根据权利要求6所述的转向柱，其特征在于，所述支承元件具有滑动元件(92、93)，所述滑动元件(92、93)在所述纵向轴线(L)的方向上固定地连接至壳体管(32、33)。

8.根据权利要求6所述的转向柱，其特征在于，所述支承元件具有至少一个滚动体(7、8)，所述至少一个滚动体(7、8)在壳体管(32、33)中安装成能够围绕滚动轴线旋转。

9.根据前述权利要求中的一项所述的转向柱，其特征在于，所述壳体管(31、32、33)是具有圆筒形或多边形横截面的中空筒形。

10.根据前述权利要求中的一项所述的转向柱，其特征在于，设置有机动化的调节驱动器(6)，所述调节驱动器(6)联接至所述壳体管(31、32、33)，以使所述壳体管(31、32、33)相对于彼此调节。

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