CN112512897A - 用于转向柱的调节驱动器和用于机动车辆的转向柱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于机动车辆的能够通过马达调节的转向柱(1)所用的调节驱动器(5)，该调节驱动器(5)包括机动化的驱动单元(51)和外螺纹主轴(53)，该外螺纹主轴(53)具有外螺纹(531)和同轴的内螺纹(532)，内螺纹主轴(55)接合到内螺纹(532)中，其中，外螺纹主轴(53)和内螺纹主轴(55)能够被驱动单元(51)以相对于彼此绕轴线(G)旋转的方式驱动。根据本发明，为了设置要求较低的驱动扭矩并且提供优化的自由调节路径的调节驱动器(5)，外螺纹主轴(53)的外螺纹(531)接合在驱动螺母(52)中，其中，驱动螺母(52)或内螺纹主轴(55)能够被驱动单元(51)以旋转的方式驱动并且相对于驱动单元(51)在轴线(G)的方向上受到支承。

Description

用于转向柱的调节驱动器和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可马达调节的转向柱所用的调节驱动器，该调节驱动器包括机动化的驱动单元和外螺纹主轴，该外螺纹主轴具有外螺纹和同轴的内螺纹，内螺纹主轴接合到该同轴的内螺纹中，其中，外螺纹主轴和内螺纹主轴能够被驱动单元以相对于彼此绕轴线旋转的方式驱动。此外，可马达调节的转向柱形成本发明的主题。

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，用于由驾驶员引入转向命令的方向盘附接至转向主轴的在行进方向上面向驾驶员的后端部。转向主轴绕其纵向轴线以可旋转的方式安装在致动单元的壳管中，该致动单元由支承单元保持在车身上。由于致动单元具有至少一个壳管，所述至少一个壳管在壳单元——该壳单元连接至支承单元并且该壳单元也被称为导引箱或箱式摆臂——中可以在纵向轴线的方向上以套叠伸缩的方式移位，因此可以相对于车身进行方向盘的纵向调节。竖向调节可以通过将致动单元或接纳该致动单元的壳单元以可枢转的方式安装在支承单元上来实现。致动单元在纵向和/或竖向方向上的调节允许相对于操作状态下的驾驶员位置——也称为驱动位置或操作位置——设定符合人体工程学的舒适的方向盘位置，在该驾驶员位置中可以进行手动转向操作。

在可马达调节的转向柱的情况下，已知的是，为调节提供了具有驱动单元的机动化调节驱动器，该驱动单元包括电驱动马达，该电驱动马达利用旋拧到主轴螺母中的螺纹主轴来驱动主轴驱动器。螺纹主轴和主轴螺母可以借助于驱动单元以相对于彼此绕螺纹主轴轴线、或简称主轴轴线旋转的方式驱动，由此螺纹主轴和主轴螺母可以根据旋转方向在螺纹主轴轴线的方向上以平移的方式朝向彼此或远离彼此移动。螺纹主轴和主轴螺母在主轴轴线的方向上被支承在转向柱的相对于彼此可调节的部分上，例如支承在壳单元和支承单元上或支承在壳单元的能够沿轴线方向套叠伸缩的壳管上。

在称为浸入式主轴驱动器的实施方式中，相对于绕主轴轴线的旋转，螺纹主轴以非旋转方式联接至转向柱的固定部分，例如支承单元、壳单元或壳管的固定部分，并且主轴螺母能够以可旋转的方式驱动、但是在主轴轴线的方向上被支承在转向柱的能够相对于转向柱的固定部分调节的部分上。通过主轴螺母的旋转驱动，可以相对于螺纹主轴实现平移运动，由此转向柱的经由主轴驱动器连接的部分可以相对于彼此调节。例如在DE10 2017207 561 A1中公开了具有这种调节驱动器的转向柱。

替代性地，在称为旋转式主轴驱动器的实施方式中，螺纹主轴可以相对于转向柱以可旋转的方式驱动，并且主轴螺母可以相对于绕主轴轴线的旋转是固定的。

能够在简单的旋转驱动器或主轴驱动器中实现的最大调节路径由螺纹主轴的长度限定。为了能够实现更大的调节，例如在自动驾驶模式下为了将方向盘收起在手动操作区域之外，需要相应长的螺纹主轴。为了克服该限制，已经在DE 10 2015 224 602 A1中提出了两个主轴驱动器的套叠伸缩嵌套布置。在这种情况下，在下文中称为外螺纹主轴的第一螺纹主轴和/或外螺纹主轴在轴向上沿主轴轴线的方向固定地支承在驱动单元上，并且可以以旋转的方式驱动。构造为旋转式主轴驱动器的第一主轴驱动器由旋拧到外螺纹主轴上并且连接至待调节的转向柱部件的导引件形成。外螺纹主轴构造为具有内螺纹的中空主轴，内螺纹主轴接合到该中空主轴中，所述内螺纹主轴相对于导引件和外螺纹主轴在旋转方面被固定地支承。结果，形成了第二主轴驱动器，该第二主轴驱动器构造为浸入式主轴驱动器并且该第二主轴驱动器被强制性地联接至第一主轴驱动器。这意味着在每个调节状态下，两个主轴驱动器始终由驱动单元同时以可旋转的方式驱动。为了克服两个主轴驱动器在调节期间所产生的相对较高的摩擦力和惯性力，机动化调节驱动器必须提供相应高的驱动扭矩并且不得不具有相对较大的尺寸，这会导致大的结构空间需求和重量。此外，由于外螺纹主轴沿主轴轴线的方向固定地支承在驱动单元上，因此从驱动单元测量至内螺纹主轴的自由端部的可用的自由调节路径向下受到外螺纹主轴长度的限制。内螺纹主轴的自由端部仅可以靠近驱动单元直至外螺纹主轴的自由端部。

关于上述问题，本发明的目的是提供下述调节驱动器：该调节驱动器要求减小的驱动扭矩并提供优化的自由调节路径。

发明内容

根据本发明，该目的通过具有权利要求1的特征的调节驱动器和具有权利要求11的特征的转向柱来实现。在从属权利要求中公开了有利的改进方案。

根据本发明，针对在引言中所提到的类型的调节驱动器提出的是，外螺纹主轴利用其外螺纹接合在驱动螺母中，其中，驱动螺母能够被驱动单元以旋转的方式驱动并且相对于驱动单元在轴线的方向上受到支承。

外螺纹主轴至少部分地构造为中空主轴，优选地构造成在其沿轴向方向的整个长度上是中空的。内螺纹在内部同轴地布置在通孔中。接合在内螺纹中的内螺纹主轴可以在轴向上至少部分地进入到外螺纹主轴中。

可以在第一操作模式下作为浸入式主轴驱动器操作的第一主轴驱动器由驱动螺母——驱动螺母也被称为驱动主轴螺母——和外螺纹主轴形成。在这种情况下，外螺纹主轴通过驱动螺母的旋转驱动根据旋转方向相对于驱动螺母以平移方式沿轴线、即主轴轴线的方向以线性方式移动，该驱动螺母相对于驱动单元在轴线的方向上受到支承。为了设定最短的调节位置，外螺纹主轴可以利用其驱动侧端部穿过驱动螺母而轴向地进入到外螺纹主轴中，由此外螺纹主轴的远离驱动单元的位于调节侧的端部可以移动成距驱动螺母和/或驱动单元距离最短，即移动至驱动螺母和/或驱动单元的附近，位于调节侧的端部连接有连接元件以用于作用在转向柱的待调节的部件上。换句话说，外螺纹主轴可以沿轴线的方向浸入在驱动单元中。与最短距离固定由沿轴线的方向固定地支承在驱动单元上的外螺纹主轴的长度预定并且不能降到该长度以下的现有技术相比，在本发明中，可以由此获得的最短距离比外螺纹主轴的长度更短。由此可以有利地增加可用的自由调节路径。借助于可以相对于驱动单元浸入的根据本发明的外螺纹主轴，可以更好地利用可用的结构空间，从而可以实现更灵活的安装选择。

当将根据本发明的调节驱动器用于纵向调节时，在用于可收起的转向柱中时产生优势，其中，驱动单元沿转向柱轴线的方向支承在车身上。在收起位置中，与现有技术相比，外螺纹主轴可以在转向柱的纵向方向上沿轴线的方向从乘客室的操作区域进一步移出，在现有技术中，即使在最大缩短的情况下，外螺纹主轴在其整个长度上从驱动单元突出到乘客室中。

由于驱动螺母可以被设定为通过驱动单元相对于外螺纹主轴旋转，因此在轴线的方向上的相对运动可以在不同时进行外螺纹主轴和内螺纹主轴的相对旋转的情况下进行。内螺纹主轴通过外螺纹主轴在轴线的方向上的线性运动而被带动，该内螺纹主轴具有用于连接至转向柱的待移动的部件的连接元件。结果，驱动装置最初仅需要驱动由驱动螺母和外螺纹主轴形成的第一主轴驱动器。这产生的优势在于，需要比现有技术更低的驱动功率，在现有技术中，形成在内螺纹主轴与外螺纹主轴之间的第二主轴驱动器被强制性地联接并且在每个调节状态下与第一主轴驱动器一起被驱动。结果，借助于本发明，驱动单元可以具有较小的尺寸和更轻的重量。

在所描述的外螺纹主轴相对于驱动单元的线性运动的产生中，外螺纹主轴和驱动螺母如浸入式主轴驱动器一般配合。该功能可以被称为浸入式主轴模式。旋拧到外螺纹主轴的螺纹中的内螺纹主轴与外螺纹主轴一起沿轴线的方向以线性方式带动。为了在内螺纹主轴与外螺纹主轴之间产生相对线性运动——如果需要的话——这些内螺纹主轴和外螺纹主轴可以相对于彼此以旋转的方式驱动。

本发明的有利的改进方案规定的是，在外螺纹主轴与驱动单元之间构造有联接装置，以用于外螺纹主轴与驱动螺母的可释放的旋转固定联接。联接装置以可释放的方式设计并且可以可选地移动到启用的联接状态或者停用的释放状态中，在启用的联接状态中，驱动螺母在旋转方面固定地联接至外螺纹主轴，在停用的释放状态中，上述浸入式主轴模式在驱动螺母与外螺纹主轴之间被启用。在释放状态下，处于上述浸入式主轴模式的第一主轴驱动器被启用。在启用的联接状态下，第一主轴驱动器的浸入式主轴模式被停用，并且外螺纹主轴可以与驱动螺母一起被驱动单元以绕轴线旋转的方式驱动。结果，外螺纹主轴的同轴内螺纹可以被设定成相对于内螺纹主轴旋转，使得由内螺纹和接合在内螺纹中的内螺纹主轴形成的第二主轴驱动器被启用，并且对应地，可以在内螺纹主轴与外螺纹主轴之间产生相对线性运动。然后，内螺纹主轴与外螺纹主轴的内螺纹以浸入式主轴模式配合。

借助于联接装置，由驱动装置输出的驱动扭矩可以可选地引入到第一主轴驱动器或第二主轴驱动器中。由于在每种情况下仅主动地联接主轴驱动器中的一个主轴驱动器，因此驱动装置的驱动功率可以低于其中两个主轴驱动器始终处于启用的现有技术中的驱动功率。

有利的实施方式规定的是，联接装置具有至少一个止挡元件，所述至少一个止挡元件固定地附接至外螺纹主轴并且所述至少一个止挡元件能够沿轴线的方向、即轴向地抵靠驱动单元支承。止挡元件可以构造为在外螺纹主轴的外螺纹上从外部突出的套环或突起。止挡元件形成端部止挡件，对于驱动器的给定旋转方向而言，一旦端部止挡件沿轴线的方向撞击驱动单元、例如抵靠前部面上的驱动螺母，该端部止挡件就会阻止外螺纹主轴进一步旋拧到驱动螺母中。结果，进一步的相对旋转被阻止，并且在进一步旋转驱动的情况下，外螺纹主轴与驱动螺母一起旋转，使得外螺纹主轴和内螺纹主轴绕轴线以相对于彼此绕轴线旋转的方式驱动，并且内螺纹主轴相对于外螺纹主轴沿轴线的方向移位和/或平移地移动。因此，外螺纹主轴利用其内螺纹用作主轴螺母，内螺纹主轴接合到该主轴螺母中。如果可以不费力地实现止挡元件，并且驱动螺母和外螺纹主轴的联接或释放在没有额外的可移动元件的情况下仅通过相对线性运动自动地进行，则是有利的。

优选地，止挡元件可以从外部构造在外螺纹主轴上的端部区域中，并且止挡元件可以抵靠驱动螺母支承。由于止挡元件构造为套环、全部或部分环绕的突起或肩部，因此止挡元件在止挡位置限制了外螺纹主轴的外螺纹进一步旋拧驱动螺母中。止挡元件可以与螺纹主轴构造成为一件一体式部件。替代性地，止挡元件可以通过再成形操作紧固至螺纹主轴。特别优选地，止挡元件构造为固定至螺纹主轴和/或通过使螺纹主轴再成形而制成的套筒或盘。

有利的是，在面向驱动单元的驱动侧端部区域以及外螺纹主轴的背向驱动单元的调节侧自由端部区域中各布置有一个止挡元件。当通过外螺纹主轴的线性运动使第一外主轴驱动器从驱动单元延伸出时，驱动侧止挡元件可以撞击驱动轮。结果，联接装置被启用，并且在随后的进一步旋转的情况下，外螺纹主轴以可旋转的方式被带动，并且第二内主轴驱动器的内螺纹主轴——该第二内螺纹主轴相对于外螺纹主轴旋转地固定并且接合在内螺纹中——以线性方式从外螺纹主轴中移出，即延伸成远离驱动螺母定向。相反地，为了缩回，驱动螺母通过驱动单元相对于外螺纹主轴沿相反方向旋转。结果，驱动侧止挡元件从止挡位置释放并且联接装置被释放。结果，通过驱动螺母的旋转，外螺纹主轴以线性方式朝向驱动单元运动。驱动侧止挡元件在轴线的方向上以线性方式远离驱动螺母移动，直至调节侧上的另一止挡元件抵靠驱动螺母。结果，外螺纹主轴再次联接至驱动螺母并且沿与延伸相反的旋转方向旋转。结果，第二内主轴驱动器被启用，并且内螺纹主轴沿驱动单元的方向以线性方式缩回到外螺纹主轴中。

第一外主轴驱动器与第二内主轴驱动器之间的切换可以通过以在机械上简单的方式构造具有机械止挡元件的联接装置以可靠的方式实现。该结构坚固且维护成本低。

内螺纹可以与外螺纹主轴以一件式构造。结果，可以实现能够以简单的方式制造并且轻质的结构。

替代性地，内螺纹可以构造在连接至外螺纹主轴的螺纹件中。螺纹件形成用于内螺纹主轴的主轴螺母。螺纹件可以由与外螺纹主轴的材料不同的材料制成，这在关于主轴驱动器与优选地由钢构成的内螺纹主轴的材料配对方面是有利的，比如说例如由有色金属或塑料构成。外螺纹主轴也可以由钢构成，并且至少驱动螺母的螺纹也可以由有色金属或塑料构成。结果，主轴驱动器可以被优化以自由地运行、平稳地运行且几乎没有磨损。

有利的改进方案是，螺纹件具有联接装置。螺纹件可以在旋转方面固定地且以抗拉的方式附接至外螺纹主轴的一个端部。例如，螺纹件可以通过管状或套筒状的附接件从外部固定至外螺纹，该附接件具有联接装置的止挡元件，比如说例如向外部突出的突起或套环。螺纹件的连接例如可以通过按压到外螺纹主轴上来进行，其中，可以另外产生互锁的塑性变形，以便沿旋转方向和轴线的方向形成形状配合连接和/或非形状配合连接。

可以在内螺纹主轴的背向外螺纹主轴的自由端部处和驱动单元上布置连接元件，以用于将调节驱动器连接至机动车辆的转向柱或用于连接至机动车辆的车身。为了实现纵向调节，驱动单元例如可以连接至壳单元，并且内螺纹主轴可以连接至能够相对于壳单元在转向主轴轴线的方向上以套叠伸缩的方式调节的壳管。因此，主轴轴线和转向柱轴线彼此大致平行地延伸。

连接元件例如可以包括具有横向于主轴轴线穿过的连接开口的铰接头部。替代性地或附加地，可以设置由可释放的或不可释放的紧固装置组成的连接元件，例如非形状配合的连接元件和/或形状配合的连接元件。

外螺纹主轴和内螺纹主轴可以具有相等的螺距。结果，在驱动螺母借助于驱动单元的预定旋转速度下，由驱动螺母和外螺纹主轴形成的外主轴驱动器以及由内螺纹和内螺纹主轴形成的内主轴驱动器可以以始终相同的速度在轴线的方向上以线性方式缩回和延伸。

替代性地，可以设想并且可能的是，外螺纹主轴和内螺纹主轴具有不同的螺距。针对驱动器的给定旋转速度，可以实现两个主轴驱动器的不同的线性运动速度。例如，借助于具有较大螺距的主轴驱动器，转向柱可以快速地从收起位置移动或移动到收起位置中，同时具有较小螺距的另一主轴驱动器可以用于较慢的细微调节。如果对于特定的调节而言需要较大的线性致动力，则也可以使用较小的螺距来产生较大的力传递。

可以规定的是，由驱动螺母和外螺纹主轴形成的第一主轴驱动器和/或由外螺纹主轴和内螺纹主轴形成的第二主轴驱动器构造成是自锁的。可以通过相对平坦的螺距、优选地利用单头螺纹来实现的自锁构型，在该自锁构型中，由于螺纹中普遍存在的摩擦，沿轴向方向作用到调节驱动器上的外力不会影响螺纹主轴和主轴螺母的相对旋转。结果，设定的调节位置相对于操作期间作用的力自动地固定，而无需采取其他措施。

替代性地，根据本发明，在引言中所提及的类型的调节驱动器中，可以规定的是，外螺纹主轴利用其外螺纹接合在驱动螺母中，其中，内螺纹主轴能够被驱动单元以旋转的方式驱动，并且内螺纹主轴相对于驱动单元在轴线的方向上受到支承。

在该实施方式中，内螺纹主轴在旋转方面固定地连接至用于旋转驱动器的驱动单元，并且内螺纹主轴相对于驱动单元在轴线的方向上受到支承。

能够被驱动单元以旋转的方式驱动的内螺纹主轴与外螺纹主轴的内螺纹一起形成第二内主轴驱动器。如在上述第一实施方式中那样，第二内主轴驱动器也可以独立于由外螺纹主轴和驱动螺母形成的第一主轴驱动器启用。通过使内螺纹主轴相对于内螺纹旋转，可以使外螺纹主轴沿轴线的方向以线性方式移位，而无需使外螺纹主轴相对于驱动螺母旋转。第一主轴驱动器不启用，并且然后驱动螺母与外螺纹主轴一起沿轴线的方向以平移的方式被带动。

外螺纹主轴能够被内螺纹主轴以相对于驱动螺母旋转的方式驱动是可能的，该驱动螺母相对于驱动单元在旋转方面固定地布置。结果，第一外主轴驱动器可以被启用，由于以可旋转的方式驱动的外螺纹主轴，第一外主轴驱动器可以被称为旋转式主轴驱动器。驱动单元与内主轴一起相对于转向柱或车身的部件固定地支承在例如壳单元或壳管上。在这种情况下，驱动螺母沿轴线的方向固定至转向柱的能够以平移的方式相对于驱动单元进行调节并且绕轴线旋转固定且沿轴线的方向固定的部件，例如固定至壳管。

由于内螺纹主轴可以通过内螺纹沿轴向方向进入和/或旋拧到构造为中空主轴的外螺纹主轴中，而外螺纹主轴又可以旋拧穿过驱动螺母，因此如驱动螺母在旋转方面被固定地连接至驱动单元的第一实施方式中那样，可以在驱动单元与驱动螺母之间实现可用的自由移位路径。

为了启用第一主轴驱动器，内螺纹主轴可以以旋转固定的方式联接至外螺纹主轴。优选地，这可以通过在内螺纹主轴与外螺纹主轴之间构造有用于将内螺纹主轴以可释放的方式旋转固定地联接至外螺纹主轴的联接装置来实现。借助于被启用的联接装置，内螺纹主轴可以相对于内螺纹在旋转方面固定地联接。结果，由内螺纹主轴与内螺纹一起形成的第二内主轴驱动器被停用，并且外螺纹主轴在内螺纹主轴与内螺纹一起旋转驱动的情况下旋转。因此，由外螺纹主轴和驱动螺母形成的第一主轴驱动器被启用，并且产生外螺纹主轴相对于驱动螺母的平移调节。

本发明还包括用于机动车辆的可马达调节的转向柱，可马达调节的转向柱包括根据本发明的调节驱动器，根据上述实施方式，该调节驱动器布置在壳单元的能够以相对于彼此套叠伸缩的方式轴向调节并且支承转向主轴的壳管之间和/或该调节驱动器布置在能够连接至机动车辆的车身的支承单元与以可旋转的方式接纳转向主轴的壳单元之间。为了以较大的调节路径实现纵向调节，例如在用于自动驾驶的可收起的转向柱的情况下，调节驱动器可以以平行于套叠伸缩的壳管装置的方式附接成使得主轴轴线与转向主轴轴线平行。壳管装置可以具有两个、三个或更多个能够套叠伸缩调节的壳管，具有驱动单元的调节驱动器和能够相对于驱动单元以线性方式调节的内主轴被插入在壳管之间。驱动螺母沿轴线的方向支承在壳管中的一个壳管上，并且内主轴的自由端部支承在另一壳管上。相对于现有技术，可以通过更大的可用的自由调节路径有利地实现更紧凑的结构。在这种情况下，根据本发明的主轴驱动器的单独启用允许使用更小且更轻质的驱动单元。

还可以设想并且可能的是，将内螺纹主轴构造成中空的螺纹主轴，其中，内螺纹主轴具有内螺纹，在该内螺纹中接纳有具有外螺纹的另一内部的内螺纹主轴，所述另一内部的内螺纹主轴还可以具有止挡元件，并且当外部的内螺纹主轴利用其止挡元件撞击外螺纹主轴并且因此驱动螺母、外螺纹主轴和内螺纹主轴彼此一起同步旋转时，内部的内螺纹主轴在旋转方面相对于驱动螺母、外螺纹主轴和内螺纹主轴固定，使得内部的内螺纹主轴相对于驱动螺母、外螺纹主轴和内螺纹主轴以平移的方式移动。因此，可以设置包括第三主轴驱动器或另外的主轴驱动器的多螺纹主轴装置。

优选地，内螺纹和外螺纹构造为运动螺纹，特别优选地构造为梯形螺纹。替代性地，也可以使用根据DIN 13的公制ISO螺纹或与德国公开专利申请DE 10 2014 103 879 A1的教示相对应的螺纹。

对于转向柱的竖向调节而言，同样可以使用根据本发明的调节驱动器，该调节驱动器被支承在车身和转向柱的能够相对于调节驱动器在竖向方向上移动的部件。如果存在较大的竖向调节路径，则该装置是特别有利的。否则，可以将简单的调节驱动器用于竖向调节，而将根据本发明的调节驱动器用于纵向调节。

附图说明

在下文中参照附图对本发明的有利实施方式进行更详细的描述，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的从不同视角观察的根据本发明的转向柱的另一立体图，

图3以侧视图示出了根据图1或图2的转向柱，该转向柱具有位于沿着主轴轴线的截面中的调节驱动器，

图4以纵向截面示出了处于缩回的调节位置(缩回位置)的根据图3的调节驱动器，

图5以纵向截面示出了处于部分延伸的调节位置(中间位置)的根据图4的调节驱动器，

图6以纵向截面示出了处于完全延伸的调节位置(延伸位置)的根据图4的调节驱动器，

图7以纵向截面、以类似于图5的视图示出了调节驱动器的第二实施方式，

图8以纵向截面示出了调节驱动器的第三实施方式。

具体实施方式

在各个附图中，相同的部件总是被提供有相同的附图标记，并且因此相同的部件在每种情况下通常仅被引用和/或被提及一次。

图1以从左上方倾斜观察至相对于未示出的车辆的行进方向的后端部的示意性立体图示出了根据本发明的转向柱1，其中，此处未示出的方向盘保持在操作区域中。图2以从相反侧观察、即从右上方观察的视图示出了转向柱1。

转向柱1包括构造为托架的支承单元2，该支承单元2具有呈紧固孔的形式的紧固装置21以附接至未示出的车身。接纳在壳单元4——壳单元4也被称为导引箱或箱式摆臂——中的致动单元3由支承单元2保持。

致动单元3具有壳管31，在该壳管31中围绕纵向轴线(转向主轴轴线)L以可旋转的方式安装有转向主轴32，该转向主轴32在纵向方向、即纵向轴线L的方向上轴向延伸。在后端部处、在转向主轴32上构造有紧固部分33，未示出的方向盘能够附接至紧固部分33。

根据本发明，用于使致动单元3在纵向轴线L的方向上相对于壳单元4以套叠伸缩的方式进行纵向调节的第一调节驱动器5包括具有电动马达511的驱动单元51，通过电动马达511，驱动螺母52能够绕轴线G、即主轴轴线以旋转的方式驱动。为此，马达511连接有蜗杆512，该蜗杆512与构造在驱动轮52上的齿部513啮合，并且该驱动轮52因而构造为减速传动机构的蜗轮。

驱动轮52绕轴线G以可旋转的方式安装在支承壳体514中并且沿轴线G的方向固定地支承在壳单元4上。轴线G定位成大致平行于纵向轴线L。

在图3、图4、图5和图6中示出了位于沿着轴线G的截面图中的调节驱动器5的放大图。

外螺纹主轴53——也称为第一螺纹主轴——被旋拧到驱动螺母52中，即，外螺纹主轴53利用其外螺纹531接合到驱动螺母52的内螺纹521中。驱动螺母52与外螺纹主轴53一起形成第一主轴驱动器。

外螺纹主轴53在其背向驱动器的位于调节侧的端部区域中具有螺纹件54，该螺纹件54在轴线G的方向上以抗拉的方式且在旋转方面固定地连接至外螺纹主轴53。例如，螺纹件54利用管状或套筒状的紧固附接件533塑性地压缩在外螺纹主轴53上，并且因此在轴向方向和周向方向上以形状配合和非形状配合的方式固定。在螺纹件54中，外螺纹主轴53具有与轴线G同轴的内螺纹532。内螺纹主轴55利用其外螺纹551接合在该内螺纹532中，并且因此内螺纹主轴55被旋拧到内螺纹532中。以这种方式，内螺纹532与内螺纹主轴55一起形成第二主轴驱动器。

在背向驱动器的自由端部或调节侧端部中，连接元件56以抗拉的方式且在旋转方面固定地附接至内螺纹主轴55，并且连接元件56连接至固定地附接至致动单元3、即在轴线G和/或纵向轴线L的方向上固定地附接至致动单元3且在旋转方面相对于绕轴线G的旋转固定地附接至致动单元3的传动元件34。以这种方式，调节驱动器5经由内螺纹主轴55沿纵向方向支承在壳管31上。

传动元件34从致动单元3延伸穿过壳单元4中的槽42。为了转向柱1在纵向方向上的套叠伸缩调节，传动元件34可以沿着槽42在纵向方向上自由移动。

在外螺纹主轴53上、在外螺纹主轴53的位于驱动侧——驱动侧在所有附图中均位于左侧——的第一端部处具有第一止挡元件60。止挡元件60具有向外突出到外螺纹531中的套环或突起，并且因此止挡元件60不能旋拧穿过驱动螺母52的内螺纹521。因此，止挡元件60在驱动侧形成了用于相对于驱动螺母52的线性主轴行程的第一端部止挡件。

外螺纹主轴53在其背向驱动器的第二端部处和/或在调节侧端部上具有第二止挡元件61，与第一止挡元件60类似的第二止挡元件61具有向外突出到外螺纹531中的套环或突起。因此，第二止挡元件61在调节侧形成了用于相对于驱动螺母52的线性主轴行程的第二端部止挡件。

如图3至图6中所示的实施方式中所示的，第二止挡元件61可以固定地连接至螺纹件54或与螺纹件54以一件式构造。替代性地，如在根据图7的另一实施方式中那样，第二止挡元件可以以与第一止挡元件60类似的方式作为套环或突起从外部固定在外螺纹531上。

止挡元件60和止挡元件61与驱动螺母52一起形成联接装置，该联接装置允许驱动螺母52与外螺纹主轴53的可释放的旋转固定联接。这在下文中参照图4至图6进行描述，图4至图6示出了处于不同调节位置的调节驱动器5。

图4示出了处于近似最大缩短状态的调节驱动器5。从驱动单元51测量，连接元件56具有最短的可调节距离A1。如果驱动螺母52被设定成通过驱动单元51而相对于外螺纹主轴53旋转，则第一主轴驱动器用作浸入式主轴驱动器，并且外螺纹主轴53沿轴线G的方向相对于驱动螺母52以线性方式沿调节方向移动，如由箭头所指示的向图4的视图的右侧移动。在这种情况下，接合在外螺纹主轴53的内螺纹532中的内螺纹主轴55与外螺纹主轴53一起以线性方式移动，其中，在内螺纹主轴55和外螺纹主轴53之间没有发生相对扭转，换句话说，该第二主轴驱动器仍然不运行和/或被停用，直至到达图5中所示的中间位置为止。

在图5中所示的中间位置，外螺纹主轴53从驱动螺母52最大程度地沿调节方向——向附图的右侧——延伸出。从驱动单元51测量，连接元件56具有大于距离A1的中间的可调节距离A2。止挡元件60在前部面上——从附图的左侧——撞击驱动螺母52，并且从而阻止驱动螺母52相对于外螺纹主轴53的进一步旋转。通过由止挡元件60与驱动螺母52配合而形成的联接装置，外螺纹主轴53现在至少沿先前执行的旋转方向在旋转方面固定地联接至驱动螺母52，并且第一主轴驱动器被停用。

借助于另一驱动器，驱动螺母52与外螺纹主轴53一起绕轴线G以可旋转的方式驱动。因此，这些部件一起同步旋转。因此，连接至外螺纹主轴53的内螺纹532被设定成相对于内螺纹主轴55旋转，该内螺纹主轴55在旋转上相对于轴线G固定。结果，由内螺纹532与内螺纹主轴55一起形成的第二主轴驱动器被启用，并且内螺纹主轴55远离驱动螺母52如在图5中由箭头指示的那样从外螺纹主轴53移出，直至到达图6中所示的最大延伸调节位置为止。从驱动单元51测量，连接元件56在图6中具有最大的可调节距离A3。

为了缩回，驱动螺母52沿相反的旋转方向被驱动。结果，从图6中所示的状态开始，最初使止挡元件60远离驱动螺母52——向附图的左侧——移动，并且启用第一主轴驱动器。驱动螺母52相对于外螺纹主轴53旋转成使得该外螺纹主轴以线性方式朝向驱动螺母52移动并且进入到驱动螺母52中，直到前部面上的止挡元件61撞击驱动螺母52为止。因此，止挡元件与驱动螺母52一起形成联接装置，该联接装置将驱动螺母52——这次沿相反的旋转方向——以旋转牢固的方式联接至外螺纹主轴53。通过进一步的旋转，第二内主轴驱动器被启用，并且内螺纹主轴55相对于内螺纹532以线性方式移动，直至内螺纹主轴55再次进入外螺纹主轴53为止，如图4中所示。

替代性地，在缩回期间，最初可以使驱动螺母52与外螺纹主轴52一起以可旋转的方式驱动，由此内螺纹主轴55相对于内螺纹532以线性方式移动，直至内螺纹主轴55再次进入外螺纹主轴53为止，如图5中所示。因此，在缩回期间，最初第二主轴驱动器被启用，而第一主轴驱动器被停用。一旦将内螺纹主轴55完全旋拧到外螺纹主轴52中，使得切换借助于联接装置通过进一步的旋转进行，其中，第二主轴驱动器被停用，而第一主轴驱动器被启用。然后，驱动螺母52相对于外螺纹主轴53旋转成使得该外螺纹主轴以线性方式朝向驱动螺母52移动并且进入到驱动螺母52中，直至前部面上的止挡元件61抵靠驱动螺母52为止。

突出到外螺纹551中并且不能旋拧穿过内螺纹532的止挡元件552可以构造成位于内螺纹主轴55的驱动侧端部处或附接在内螺纹主轴55的驱动侧端部处。结果，止挡元件552形成端部止挡件，该端部止挡件固定内螺纹主轴55，以防止内螺纹主轴55从内螺纹532中移除。

外螺纹主轴53和内螺纹主轴55可以由钢制成。螺纹件54和/或驱动螺母52可以至少在内螺纹521和/或532的区域中由有色金属或塑料形成。

在图7中所示的实施方式中，内螺纹532以一件式构造、优选地以一件式一体地构造在外螺纹主轴53中。结果，不存在单独附接的螺纹件54。然后，第二止挡元件61可以以与第一止挡元件61类似的方式构造为突起或套环，该突起或套环从外部附接至外螺纹，并且该突起或套环阻止穿过内螺纹521而穿过驱动螺母52。

图8以与图6类似的视图示出了调节驱动器5的替代性实施方式，其中，相同的附图标记用于类似的作用部件。与第一实施方式相反，内螺纹主轴55在旋转方面固定地且沿轴线G的方向固定地连接至齿轮57，如图6中所示，驱动螺母52能够由驱动单元51以相对于转向柱绕轴线G旋转的方式驱动。驱动螺母52在绕轴线G的旋转方面固定地支承在传动元件34上且沿轴线G的方向固定地支承在传动元件34上，该传动元件34附接至能够相对于驱动单元51调节的壳管31。内螺纹主轴55具有与外螺纹主轴53的螺纹件54的内螺纹532接合的外螺纹551。因此，第二(内)主轴驱动器由内螺纹主轴55的外螺纹和外螺纹主轴53的螺纹件54的内螺纹532形成。驱动螺母52具有内螺纹521，其中，外螺纹主轴53的外螺纹531接合在内螺纹521中并且形成第一(外)主轴驱动器。

内螺纹主轴55在其背向驱动单元51的自由端部上具有止挡元件552，该止挡元件552可以以与止挡元件60或止挡元件61类似的方式来构造。如针对第一实施方式所描述的，该止挡元件552不能旋拧穿过螺纹件54的内螺纹532。当通过相对平移调节使外螺纹主轴53相对于内螺纹主轴55向附图的右侧——其中，内螺纹主轴55由驱动单元52以可旋转的方式驱动——移动时，止挡元件552撞击止挡件54，由此该止挡件54在旋转方面固定地联接至内螺纹主轴55。因而内主轴驱动器被停用。现在，外螺纹主轴53由内螺纹主轴55经由螺纹件54以可旋转的方式驱动，并且第一外主轴驱动器被启用，其中，内螺纹主轴55和外螺纹主轴可以通过驱动单元一起且同步地驱动。在这种情况下，外螺纹主轴53相对于驱动螺母52旋转，从而产生相对平移运动。

通过止挡元件552与内螺纹532的配合，形成了联接装置，从而内螺纹主轴55能够可选地以扭矩传递的方式联接至外螺纹主轴53。如在第一实施方式中那样，可以独立于第二螺纹驱动器驱动第一主轴驱动器，使得可以实现根据本发明的优点。

为了竖向调节，壳单元4可以绕相对于纵向轴线L横向定位的水平枢转轴线S以可枢转的方式安装在支承单元2上的枢转支承件22中。在前部区域中，壳单元4经由致动杆41连接至支承单元2。通过致动杆41借助于致动驱动器6(参见图2和图3)的旋转运动，壳单元4可以绕在安装状态下水平定位的枢转轴线S相对于支承单元2枢转，从而可以在竖向方向H上对附接至紧固部分33的方向盘进行调节，该竖向方向H由双箭头表示。

在图2中，可以识别出第二调节驱动器7如何附接至转向柱1以用于在竖向方向H上的调节。该调节驱动器7在示例中被构造为简单的旋转式主轴驱动器，并且该调节驱动器7包括主轴螺母71，螺纹主轴72接合到主轴螺母71中。螺纹主轴72支承在壳单元4上的支承壳体73中，并且螺纹主轴72能够可选地由电动伺服马达74沿两个旋转方向以旋转的方式驱动。

主轴螺母71相对于绕其轴线的旋转固定地附接至双臂致动杆41的一个端部，该双臂致动杆41以可绕枢转支承件23旋转的方式安装在支承单元22上，双臂致动杆41的另一臂部在另一端部处连接至壳单元4。

通过使螺纹主轴71——根据致动马达74的旋转方向——旋转，主轴螺母71可以相对于螺纹主轴72在轴线G的方向上以平移的方式移位，使得经由致动杆41连接至主轴螺母71的壳单元4与接纳在壳单元4中的致动装置3可以一起对应地在如双箭头所指示的竖向方向H上相对于支承单元2向上或向下调节。

替代性地，调节驱动器7也可以构造为根据本发明的调节驱动器5。

附图标记列表

1 转向柱

2 支承单元

21 紧固装置

22 枢转支承件

23 枢转支承件

3 致动单元

31 壳管

32 转向主轴

33 紧固部分

34 传动元件

4 壳单元

41 致动杆

42 槽

5 调节驱动器

51 驱动单元

511 马达

512 蜗杆

513 齿部

514 支承壳体

52 驱动螺母

521 内螺纹

53 外螺纹主轴

531 外螺纹

532 内螺纹

533 紧固附接件

54 螺纹件

55 内螺纹主轴

551 外螺纹

552 止挡元件

56 连接元件

57 齿轮

60、61 止挡元件

7 调节驱动器

71 主轴螺母

72 螺纹主轴

73 支承壳体

74 马达

L 纵向轴线

G 轴线(主轴轴线)

S 枢转轴线

Claims (14)

1.一种用于机动车辆的能够马达调节的转向柱(1)所用的调节驱动器(5)，所述调节驱动器(5)包括机动化的驱动单元(51)和外螺纹主轴(53)，所述外螺纹主轴(53)具有外螺纹(531)和同轴的内螺纹(532)，内螺纹主轴(55)接合到所述内螺纹(532)中，其中，所述外螺纹主轴(53)和所述内螺纹主轴(55)能够被所述驱动单元(51)以相对于彼此绕轴线(G)旋转的方式驱动，

其特征在于，

所述外螺纹主轴(53)利用所述外螺纹主轴(53)的外螺纹(531)接合在驱动螺母(52)中，其中，所述驱动螺母(52)或所述内螺纹主轴(55)能够被所述驱动单元(51)以旋转的方式驱动并且相对于所述驱动单元(51)在所述轴线(G)的方向上受到支承。

2.根据权利要求1所述的调节驱动器(5)，其特征在于，在所述外螺纹主轴(53)与所述驱动螺母(52)之间构造有联接装置(60、61)，以用于所述外螺纹主轴(53)与所述驱动螺母(52)的能够释放的旋转固定联接。

3.根据权利要求2所述的调节驱动器(5)，其特征在于，所述联接装置具有至少一个止挡元件(60、61)，所述至少一个止挡元件(60、61)固定地附接至所述外螺纹主轴(53)，并且所述至少一个止挡元件(60、61)能够在所述轴线(G)的方向上抵靠所述驱动单元(51)支承。

4.根据权利要求3所述的调节驱动器，其特征在于，止挡元件(60、61)从外部构造在所述外螺纹主轴(53)上的端部区域中，并且所述止挡元件(60、61)能够抵靠所述驱动螺母(52)支承。

5.根据前述权利要求中的一项所述的调节驱动器(5)，其特征在于，所述内螺纹(532)与所述外螺纹主轴(53)以一件式构造。

6.根据前述权利要求中的一项所述的调节驱动器(5)，其特征在于，所述内螺纹(532)构造在连接至所述外螺纹主轴(53)的螺纹件(54)中。

7.根据权利要求6所述的调节驱动器(5)，其特征在于，所述螺纹件(54)具有联接装置(61)。

8.根据前述权利要求中的一项所述的调节驱动器(5)，其特征在于，所述外螺纹主轴(53)和所述内螺纹主轴(55)具有相等的螺距。

9.根据前述权利要求中的一项所述的调节驱动器(5)，其特征在于，所述外螺纹主轴(53)和所述内螺纹主轴(55)具有不同的螺距。

10.根据前述权利要求中的一项所述的调节驱动器(5)，其特征在于，由所述驱动螺母(52)和所述外螺纹主轴(53)形成的第一主轴驱动器和/或由所述外螺纹主轴(53)和所述内螺纹主轴(55)形成的第二主轴驱动器构造成是自锁的。

11.根据前述权利要求中的一项所述的调节驱动器(5)，其特征在于，在所述内螺纹主轴(55)与所述外螺纹主轴(53)之间构造有联接装置(552)，以用于所述内螺纹主轴(55)与所述外螺纹主轴(53)的能够释放的旋转固定联接。

12.根据权利要求11所述的调节驱动器(5)，其特征在于，所述联接装置具有至少一个止挡元件(552)，所述至少一个止挡元件(552)固定地附接至所述内螺纹主轴(55)，并且所述至少一个止挡元件(552)能够在所述轴线(G)的方向上抵靠所述外螺纹主轴(53)支承。

13.根据权利要求12所述的调节驱动器(5)，其特征在于，止挡元件(552)从外部构造在所述内螺纹主轴(55)上的端部区域中，并且所述止挡元件(552)能够在所述轴线(G)的方向上抵靠所述内螺纹(532)支承。

14.一种用于机动车辆的能够马达调节的转向柱(1)，所述能够马达调节的转向柱(1)包括根据权利要求1至10中的一项所述的调节驱动器(5)，所述调节驱动器(5)布置在壳单元(4)的能够以相对于彼此套叠伸缩的方式轴向调节并且支承转向主轴(32)的壳管(31、4)之间和/或所述调节驱动器(5)布置在能够连接至所述机动车辆的车身的支承单元(2)与以可旋转的方式接纳转向主轴(32)的壳单元(4)之间。

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