CN111532335A

CN111532335A - 用于机动车的能够调节的转向柱

Info

Publication number: CN111532335A
Application number: CN202010081644.3A
Authority: CN
Inventors: J.高蒂埃; S.塞格迪; Z.霍瓦特
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2019-02-07
Filing date: 2020-02-06
Publication date: 2020-08-14
Also published as: DE102019201543A1

Abstract

本发明涉及一种用于机动车的转向柱（1），该转向柱具有用于支承转向轴（12）的转向柱本体（10）、以可纵向移动的方式布置在转向柱本体（10）的开口（10a）中的套管（14）、以可纵向移动的方式布置在套管（14）的开口（14a）中的碰撞管（16）、以及用于使套管（14）沿转向柱本体（10）的轴向方向移动的多个引导组件（18、20）、以及用于使碰撞管（16）沿转向柱本体（10）的轴向方向移动的多个第二引导组件（30、32），所述多个第二引导组件在套管（14）中引导碰撞管（16）。

Description

用于机动车的能够调节的转向柱

技术领域

本发明涉及一种用于机动车的能够调节的转向柱。

背景技术

通常，乘用车中的转向柱可以手动或电动地在高度和长度上调节。特别地，纵向调节经常被实施为在实施用于高度调节的枢转运动的壳体与伸缩管（经常被称为碰撞管或引导管）之间的伸缩装置。

此外，一些转向柱具有所谓的易进入功能，这使得转向柱的转向柱本体能够被缩回至转向柱的调节范围所允许的深度。转向柱的调节范围通常具有25mm至35mm的行程。

DE 10 2008 060 225 B4公开了一种用于机动车的能够调节的转向柱，该转向柱具有用于支承能够旋转的转向轴的转向柱本体、用于实现转向轴沿着转向柱本体的纵向方向的无级的可调节性的夹紧机构和用于在事故中耗能地移位转向轴的能量吸收机构。

然而，在使用车辆的自主行驶运行的范围内，期望实现转向柱的更大的调节范围，使得转向柱和安装在其上的转向装置在车辆的自主行驶运行下可以最大程度上下沉（versenken）到车辆的仪表板或内衬中。

因此，本发明的任务是提供一种用于机动车的改进的能够调节的转向柱，其允许伸缩机构相对于转向柱本体的更宽的可调节性。

该任务通过一种具有权利要求1的特征的用于机动车的能够调节的转向柱来实现。

发明内容

本发明提供一种用于机动车的能够调节的转向柱，其具有用于支承能够旋转的转向轴的转向柱本体、以可纵向移动的方式布置在转向柱本体的开口中的套管和以可纵向移动的方式布置在套管的开口中的碰撞管。

能够调节的转向柱还包括多个第一引导组件，所述第一引导组件在转向柱本体中引导套管以用于使套管沿转向柱本体的轴向方向移动，其中，多个第一引导组件具有基本上凹入地构造在转向柱本体的内圆周上的区段、基本上凹入地构造在套管的外圆周上的区段以及多个滚珠，所述滚珠布置在构造在转向柱本体的内圆周上的基本上凹入地构造的区段与在套管的外圆周上的基本上凹入地构造的区段之间的空腔中。

能够调节的转向柱还包括多个在套管中引导碰撞管的第二引导组件，所述第二引导组件用于使碰撞管沿转向柱本体的轴向方向移动，其中多个第二引导组件具有在套管的内圆周上基本上凹入地构造的区段、在碰撞管的外圆周上基本上凹入地构造的区段和多个滚珠，所述滚珠布置在构造在套管的内圆周上的基本上凹入地构造的区段与在碰撞管的外圆周上的基本上凹入地构造的区段之间的空腔中。

本发明的构思在于，通过提供包括可纵向移动地布置在转向柱本体的开口中的套管和可纵向移动地布置在套管的开口中的碰撞管的管中管式伸缩机构以有利的方式提供用于调节转向柱的紧凑的调节机构，其通过相应的引导组件滚珠支承，所述调节机构同样能够以简单的方式方法安装在转向柱中。此外，具有多个滚珠的引导组件具有管的低摩擦且低噪音的可调节性的优点。

有利的实施方式和改进方案由从属权利要求以及由参照附图的描述得出。

根据一种优选的改进方案规定，多个第一引导组件中的每个的多个滚珠布置在如下滚珠保持架中，该滚珠保持架构造成用于使多个滚珠彼此间隔开，并且其中，多个第二引导组件中的每个的多个滚珠布置在如下滚珠保持架中，该滚珠保持架构造用于使多个滚珠彼此间隔开。因此，能够以有利的方式实现管的低摩擦和低噪音的可调节性。

根据另一种优选的改进方案规定，多个第一引导组件中的每个的滚珠保持架构造成容纳第一多个滚珠和第二多个滚珠，其中，在第一多个滚珠和第二多个滚珠之间布置有如下间隔保持件，该间隔保持件用于使得第一多个滚珠和第二多个滚珠轴向间隔开。间隔保持件有利地使得引导组件中的每个的第一多个滚珠与第二多个滚珠之间的这种间隔成为可能，从而可相应地相对于彼此调节的管可利用尽可能少数量的滚珠相对于彼此得到调节。

根据另一种优选的改进方案规定，多个第二引导组件中的每个的滚珠保持架构造成容纳第一多个滚珠和第二多个滚珠，其中，在第一多个滚珠和第二多个滚珠之间布置有如下间隔保持件，该间隔保持件用于使得第一多个滚珠和第二多个滚珠轴向间隔开。间隔保持件有利地使得引导组件中的每个的第一多个滚珠与第二多个滚珠之间的这种间隔成为可能，从而可相应地相对于彼此调节的管可利用尽可能少数量的滚珠相对于彼此得到调节。

根据另一种优选的改进方案规定，间隔保持件的轴向长度至少具有第一多个滚珠的轴向长度和/或第二多个滚珠的轴向长度。因此能够实现，相应的第一多个滚珠和相应的第二多个滚珠相对于待调节的管的长度尽可能远地彼此间隔开，以便因此能够实现简单的以及低摩擦和低噪音的可调节性。

根据另一种优选的改进方案规定，多个第一引导组件布置在延伸穿过碰撞管的中心纵轴线的第一平面中，并且其中，多个第二引导组件布置在延伸穿过碰撞管的中心纵轴线的第二平面中，其中，第一平面相对于第二平面以预先给定的角度倾斜。

第一平面相对于第二平面以预先给定的角度倾斜实现了以有利的方式节省空间地布置用于使套管在转向柱本体的轴向方向上移动的多个第一引导组件和用于在套管中引导碰撞管的多个第二引导组件，所述第二引导组件用于使碰撞管在转向柱本体的轴向方向上移动，这是因为套管、碰撞管和转向柱本体不必为了安置引导组件而设计得更大。

根据另一种优选的改进方案规定，套管通过齿条传动机构与碰撞管连接，该齿条传动机构构造用于将套管的运动转换成碰撞管的成比例的运动。因此，转向柱的轴向可调节性可以有利地通过仅一个驱动器来实现。

根据另一种优选的改进方案规定，转向柱可从第一行驶位置、尤其用于手动行驶的转向柱位置调节到第二行驶位置、尤其用于自主行驶的转向柱位置中。因此，转向柱以有利的方式适合于手动行驶运行以及适合于机动车的自主行驶运行。

根据另一种优选的改进方案规定，转向柱从第一行驶位置到第二行驶位置的轴向调节范围为至少70mm、优选至少100mm。转向柱的伸缩机构因此在第二行驶位置中以有利的方式实现方向盘或转向装置在机动车的仪表板或内衬中的完全的可下沉性。

根据另一种优选的改进方案规定，转向柱具有与电机连接的主轴传动装置，其中，主轴传动装置的主轴螺母与套管连接，并且其中，主轴传动装置构造成通过主轴螺母的运动来轴向地调节套管。

由于主轴螺母与套管的连接以及为了将套管与碰撞管连接而设置齿条传动机构，因此碰撞管在套管运动时与套管成比例地运动。

所描述的设计方案和改进方案可以任意地相互组合。

本发明的其他可能的设计方案、改进方案和实施方案也包括本发明的前面或者下面关于实施例所描述的特征的未明确提到的组合。

附图说明

附图应当促成对本发明的实施方式的进一步理解。附图阐明了实施方式并且与说明书相结合用于解释本发明的原理和方案。

其它的实施方式和所提到的优点中的许多优点关于附图来产生。附图的所示元件不一定相互按比例示出。其中示出：

图1示出了根据本发明的一种优选实施方式的用于机动车的能够调节的转向柱的示意图；

图2示出了根据本发明的优选的实施方式的用于机动车的能够调节的转向柱的横截面图；

图3示出了根据本发明的优选的实施方式的用于机动车的能够调节的转向柱处于第二行驶位置的侧视图；

图4示出了根据本发明的优选的实施方式的用于机动车的能够调节的转向柱处于第一行驶位置的侧视图；并且

图5示出了根据本发明的优选的实施方式的用于机动车的能够调节的转向柱处于用于自主行驶的位置的纵向截面图。

在附图的图示中，只要没有相反地说明，相同的附图标记表示相同的或者功能相同的元件、构件或者组件。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的一种优选的实施方式的用于机动车的能够调节的转向柱的示意图。

用于机动车的能够调节的转向柱1具有用于支承能够旋转的转向轴12的转向柱本体10。转向轴12***到碰撞管16的开口16b中。

此外，能够调节的转向柱1具有如下套管14，该套管以可纵向移动的方式布置在转向柱本体10的开口10a中。此外，能够调节的转向柱1具有可纵向移动地布置在套管14的开口14a中的碰撞管16。

此外，转向柱1具有与电机50连接的主轴传动装置52。主轴传动装置52的主轴螺母54与套管14连接。主轴传动装置52被构造用于通过主轴螺母54的运动来轴向地调节套管14。为了允许套管14通过主轴螺母54的轴向可调节性，转向柱本体10为此具有长孔（图1中未示出），主轴螺母54能够沿着该长孔与套管14相结合地相对于转向柱本体10运动。

图2示出了根据本发明的优选的实施方式的用于机动车的能够调节的转向柱的横截面图。

多个第一引导组件18、20具有在转向柱本体10的内圆周10b上基本上凹入地构造的区段22a、22b。此外，多个第一引导组件18、20包括基本上凹入地构造在套管14的外圆周14b上的区段24a、24b以及多个滚珠26、27，所述滚珠布置在构造在转向柱本体10的内圆周10b上的基本上凹入地构造的区段22a、22b与在套管14的外圆周上的基本上凹入地构造的区段24a、24b之间的空腔28a、28b中。

此外，能够调节的转向柱1具有多个在套管14中引导碰撞管16的第二引导组件30、32，所述第二引导组件用于使碰撞管16在转向柱本体10的轴向方向上移动。多个第二引导组件30、32具有在套管14的内圆周14c上基本上凹入地构造的区段34a、34b。

此外，多个第二引导组件30、32具有在碰撞管16的外圆周16a上基本上凹入地构造的区段36a、36b和多个滚珠38、39，这些滚珠布置在构造在套管14的内圆周14c上的基本上凹入地构造的区段34a、34b和在碰撞管16的外圆周16a上的基本上凹入地构造的区段36a、36b之间的空腔40a、40b中。

多个第一引导组件18、20布置在延伸穿过碰撞管16的中间纵轴线M的第一平面E1中。多个第二引导组件30、32布置在延伸穿过碰撞管16的中心纵轴线M的第二平面E2中。第一平面E1相对于第二平面E2倾斜预先给定的角度α。

转向轴12***到碰撞管16的开口16b中。碰撞管16在碰撞管16的外圆周16a上基本上凹入地构成的区段36a、36b的区域中具有在碰撞管16的内圆周上基本上凸出地构造的区段46a、46b。

套管14通过齿条传动机构48与碰撞管16连接，该齿条传动机构被构造为将套管14的运动转换成碰撞管16的成比例的运动。齿条传动机构48可以以任意的方式和方法构造，以便确保上述功能。

图3示出了根据本发明的优选的实施方式的用于机动车的能够调节的转向柱处于第二行驶位置的侧视图。第二行驶位置P2是用于自主行驶的转向柱位置，在该转向柱位置中，转向柱1、也就是说套管（图3中未示出）和碰撞管（图3中未示出）完全下沉在转向柱本体10中。

图4示出了根据本发明的优选的实施方式的用于机动车的能够调节的转向柱处于第一行驶位置的侧视图。

该纵向截面图涉及在图2中示出的剖切平面A-A。转向柱1被示出为处于第一行驶位置P1。第一行驶位置P1是用于手动行驶的转向柱位置，在该转向柱位置中，套管14和碰撞管16都完全移出。转向柱1从第一行驶位置P1到图4中所示的第二行驶位置P2的轴向调节范围V为至少70mm、优选为至少100mm。

多个第一引导组件18、20中的每个的多个滚珠26、27被布置在滚珠保持架42a、42b中。滚珠保持架42a、42b构造用于使多个滚珠26、27相互间隔开。

此外，多个第二引导组件的每个的多个滚珠（图5中未示出）同样布置在如下滚珠保持架中，该滚珠保持架被构造成使多个滚珠彼此间隔开。由于多个第二引导组件中的每个的多个滚珠相对于多个第一引导组件18、20中的每个的滚珠26、27的角度偏移，多个第二引导组件中的每个的多个滚珠在图5中不可见，因为它们被布置在不同的平面中。

多个第一引导组件18、20中的每个的滚珠保持架42a、42b被构造成容纳第一多个滚珠26a、27a和第二多个滚珠26b、27b。在第一多个滚珠26a、27a和第二多个滚珠26b、27b之间分别布置如下间隔保持件26c、27c，该间隔保持件用于使得第一多个滚珠26a、27a和第二多个滚珠26b、27b轴向间隔开。

此外，多个第二引导组件中的每个的滚珠保持架（图5中未示出）被构造成容纳第一多个滚珠和第二多个滚珠，其中，在第一多个滚珠和第二多个滚珠之间布置有用于使得第一多个滚珠和第二多个滚珠轴向间隔开的间隔保持件。

间隔保持件26c、27c的轴向长度至少具有第一多个滚珠26a、27a的轴向长度或者第二多个滚珠26b、27b的轴向长度。替代地，间隔保持件26c、27c可以具有任何其它合适的尺寸设计，像比如组合的第一多个滚珠26a、27a的轴向长度L2和第二多个滚珠26b、27b的轴向长度。

Claims

1.用于机动车的能够调节的转向柱（1），该转向柱具有：

用于支承能够旋转的转向轴（12）的转向柱本体（10）；

以能够纵向移动的方式布置在所述转向柱本体（10）的开口（10a）中的套管（14）；

以能纵向移动的方式布置在所述套管（14）的开口（14a）中的碰撞管（16）；

多个第一引导组件（18、20），所述多个第一引导组件在所述转向柱本体（10）中引导所述套管（14），以便使所述套管（14）沿所述转向柱本体（10）的轴向方向移动，

其中，所述多个第一引导组件（18、20）包括基本上凹入地构造在所述转向柱本体（10）的内圆周（10b）上的区段（22a、22b）、基本上凹入地构造在所述套管（14）的外圆周（14b）上的区段（24a、24b）以及多个滚珠（26、27），所述滚珠布置在构造在所述转向柱本体（10）的内圆周（10b）上的基本上凹入地构造的区段（22a、22b）与在所述套管（14）的外圆周（14b）上的基本上凹入地构造的区段（24a、24b）之间的空腔（28a、28b）中；和

多个第二引导组件（30、32），所述多个第二引导组件在所述套管（14）中引导所述碰撞管（16）以使所述碰撞管（16）在所述转向柱本体（10）的轴向方向上移动，其中所述多个第二引导组件（30、32）包括在所述套管（14）的内圆周（14c）上基本上凹入地构造的区段（34a、34b）、在所述碰撞管（16）的外圆周（16a）上基本上凹入地构造的区段（36a、36b）以及多个滚珠（38、39），所述滚珠布置在构造在所述套管（14）的内圆周（14c）上的基本上凹入地构造的区段（34a、34b）与在所述碰撞管（16）的外圆周（16a）上的基本上凹入地构造的区段（36a、36b）之间的空腔（40a、40b）中。

2.根据权利要求1所述的能够调节的转向柱，其特征在于，所述多个第一引导组件（18、20）中的每个的多个滚珠（26、27）布置在滚珠保持架（42a、42b）中，所述滚珠保持架被构造成将所述多个滚珠（26、27）彼此间隔开，并且其中所述多个第二引导组件（30、32）中的每个的多个滚珠（38、39）布置在如下滚珠保持架中，所述滚珠保持架被构造成使得所述多个滚珠（38、39）彼此间隔开。

3.根据权利要求2所述的能够调节的转向柱，其特征在于，所述多个第一引导组件（18、20）中的每个的滚珠保持架（42a、42b）被构造成容纳第一多个滚珠（26a、27a）和第二多个滚珠（26b、27b），其中在所述第一多个滚珠（26a、27a）和所述第二多个滚珠（26b、27b）之间布置有如下间隔保持件（26c、27c），该间隔保持件用于使得所述第一多个滚珠（26a、27a）和所述第二多个滚珠（26b、27b）轴向间隔开。

4.根据权利要求2或3所述的能够调节的转向柱，其特征在于，所述多个第二引导组件（30、32）中的每个的滚珠保持架被构造成容纳第一多个滚珠和第二多个滚珠，其中用于将所述第一多个滚珠和所述第二多个滚珠轴向间隔开的间隔保持件被布置在所述第一多个滚珠和所述第二多个滚珠之间。

5.根据权利要求3或4所述的能够调节的转向柱，其特征在于，所述间隔保持件（26c、27c）的轴向长度至少具有所述第一多个滚珠（26a、27a）的轴向长度和/或所述第二多个滚珠（26b、27b）的轴向长度。

6.根据前述权利要求中任一项所述的能够调节的转向柱，其特征在于，所述多个第一引导组件（18、20）布置在延伸穿过所述碰撞管（16）的中心纵轴线（M）的第一平面（E1）中，并且其中，所述多个第二引导组件（30、32）布置在延伸穿过所述碰撞管（16）的中心纵轴线（M）的第二平面（E2）中，其中，所述第一平面（E1）相对于所述第二平面（E2）倾斜预先给定的角度（α）。

7.根据前述权利要求中任一项所述的能够调节的转向柱，其特征在于，所述套管（14）通过齿条传动机构（48）与所述碰撞管（16）连接，所述齿条传动机构被构造用于将所述套管（14）的运动转换成所述碰撞管（16）的成比例的运动。

8.根据前述权利要求中任一项所述的能够调节的转向柱，其特征在于，所述转向柱（1）能够从第一行驶位置（P1）、尤其用于手动行驶的转向柱位置调节到第二行驶位置（P2）、尤其用于自主行驶的转向柱位置。

9.根据权利要求8所述的能够调节的转向柱，其特征在于，所述转向柱（1）从所述第一行驶位置（P1）到所述第二行驶位置（P2）的轴向调节范围（V）为至少70mm、优选至少100mm。

10.根据前述权利要求中任一项所述的能够调节的转向柱，其特征在于，所述转向柱（1）具有与电机（50）连接的主轴传动装置（52），其中所述主轴传动装置（52）的主轴螺母（54）与所述套管（14）连接，并且其中所述主轴传动装置（52）被构造用于通过所述主轴螺母（54）的运动来轴向地调节所述套管（14）。