CN114667251A - 包括用于调节两个管之间的相对位置的调节***的转向柱套筒 - Google Patents

包括用于调节两个管之间的相对位置的调节***的转向柱套筒 Download PDF

Info

Publication number
CN114667251A
CN114667251A CN202080080459.0A CN202080080459A CN114667251A CN 114667251 A CN114667251 A CN 114667251A CN 202080080459 A CN202080080459 A CN 202080080459A CN 114667251 A CN114667251 A CN 114667251A
Authority
CN
China
Prior art keywords
motor
sleeve
adjustment
steering column
axis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202080080459.0A
Other languages
English (en)
Inventor
L·费夫尔
E·杜鹏特
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch Automotive Steering Vendome SAS
Original Assignee
Robert Bosch Automotive Steering Vendome SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from FR1913141A external-priority patent/FR3103448A3/fr
Application filed by Robert Bosch Automotive Steering Vendome SAS filed Critical Robert Bosch Automotive Steering Vendome SAS
Publication of CN114667251A publication Critical patent/CN114667251A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D1/00Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
    • B62D1/02Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
    • B62D1/16Steering columns
    • B62D1/18Steering columns yieldable or adjustable, e.g. tiltable
    • B62D1/181Steering columns yieldable or adjustable, e.g. tiltable with power actuated adjustment, e.g. with position memory
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D1/00Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
    • B62D1/02Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
    • B62D1/16Steering columns
    • B62D1/18Steering columns yieldable or adjustable, e.g. tiltable
    • B62D1/185Steering columns yieldable or adjustable, e.g. tiltable adjustable by axial displacement, e.g. telescopically
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/14Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/14Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load
    • F16C19/16Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with a single row of balls
    • F16C19/163Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with a single row of balls with angular contact
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/22Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings
    • F16C19/34Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load
    • F16C19/36Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with a single row of rollers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C41/00Other accessories, e.g. devices integrated in the bearing not relating to the bearing function as such
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/22Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings
    • F16C19/34Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load
    • F16C19/36Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with a single row of rollers
    • F16C19/361Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with a single row of rollers with cylindrical rollers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/22Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings
    • F16C19/34Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load
    • F16C19/38Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with two or more rows of rollers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2326/00Articles relating to transporting
    • F16C2326/20Land vehicles
    • F16C2326/24Steering systems, e.g. steering rods or columns

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Steering Controls (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)

Abstract

本发明涉及一种转向柱的套筒(103),所述套筒(103)包括相对于彼此可移动的外管(101)和内管(102)以及调节***(10),调节***(10)包括用于调节轴向位置的调节螺杆(200),调节螺杆(200)沿着调节轴线(X')延伸并且借助于至少两个引导轴承(211、212)与两个元件(101、102)中的第一元件(101)整体地平移,引导轴承(211、212)用于引导所述调节螺杆(200)围绕调节轴线(X')旋转,转向柱的套筒的特征在于,支撑调节螺杆(200)的轴承(211、212)中的至少一者是接收轴向力的引导轴承,以用于阻挡所述调节螺杆(200)平移,所述马达(11)偏离所述轴承(211、212)。

Description

包括用于调节两个管之间的相对位置的调节***的转向柱 套筒
技术领域
本发明总体上涉及转向柱的技术领域,该转向柱包括用于调节平移的两个元件之间的轴向相对位置的调节***。
本发明更具体地涉及转向柱的套筒,该套筒包括用于调节两个元件(这两个元件由相对于彼此可平移移动的外管和内管构成)之间的相对轴向位置的调节***,以便允许调节车辆(例如机动车辆)的方向盘的深度位置。
背景技术
得益于由车辆用户所控制的调节***,机动车辆的方向盘的深度和高度很经常地是可调节的。这种调节***通常包括位于机动车辆的转向柱的套筒上的调节机构并且可以是手动的或电气的。在电气***的情况下,由与螺母***相关联的蜗杆减速器组成的组件将电动马达的旋转运动转换为平移运动,考虑到转向柱的套筒中存在的摩擦力,以及更普遍地考虑到传动链中存在的摩擦力,所述电动马达然后被确定尺寸以达到所需的调节速度。
深度调节通常通过具有两个管的套叠(télescopique)***实现,所述两个管为:外管和被构造成在外管内平移的内管,电动马达或减速马达(motoréducteur)通常固定至转向柱套筒的外管并支撑调节螺杆,该调节螺杆驱动连接至内管的螺母。
在显著大的力被施加在车轴中的车辆方向盘上的情况下,所述轴向力由调节螺杆和减速马达接收,该减速马达经由转向柱结构将所述轴向力传递到车辆的结构。在其中力非常高并且能高达例如直至10000N的事故的情况下尤其如此。
这导致减速马达与转向柱的连接件(liaison)尺寸过大,以承受比在正常调节操作中施加到其上的力大得多的力。
此外,减速马达与转向柱结构的连接件的该尺寸余度是由使减速马达与转向柱结构的这种连接件具有刚性的需求所导致的,并且因此将由马达产生的振动传递到转向柱结构,这趋向于增加由驾驶员感知到的噪声,且因而增加不适感。
发明内容
本发明旨在通过特别地提出一种调节***来弥补现有技术的全部或部分缺陷,该调节***易于使用、体积不大,其中减速马达的外壳能够被最精确地确定尺寸。
为此,根据本发明的第一方面,提出了一种转向柱的套筒,该套筒包括:沿参考轴线相对于彼此可平移移动的外管和内管;以及调节***,该调节***包括用于调节轴向位置的调节螺杆,该调节螺杆沿着平行于参考轴线的调节轴线延伸并且借助于至少两个引导轴承与两个元件中的第一元件整体地平移(solidaire en translation),引导轴承用于引导调节螺杆围绕调节轴线旋转,该调节螺杆与连接至两个元件中的第二元件的螺母接合,使得螺杆围绕调节轴线的旋转导致螺母相对于调节螺杆平移移位,所述调节螺杆由马达控制旋转,所述转向柱的套筒的特征在于,支撑调节螺杆的轴承中的至少一者是接收轴向力的引导轴承,以用于阻挡调节螺杆平移,马达偏离所述引导轴承。
词语“偏离”(deporté)是指马达与两个引导轴承分隔开或偏移开,因此在事故情况下与从调节螺杆传递到两个元件中的第一元件的至少轴向的力的路径分隔开或偏移开。以这种方式,马达不会直接由两个引导轴承中的一者承载。得益于这样的特征组合,轴向力由引导轴承中的至少一者接收,马达从阻挡调节螺杆平移的这些轴承偏离,这消除了使减速马达外壳尺寸过大的限制,并且允许最精确地确定减速马达的外壳的尺寸。
根据一个实施例,接收轴向力的轴承在调节轴线的两个方向上阻挡调节螺杆平移,引导轴承中的至少另外一者优选地是滑动轴承。以这种方式,只有一个轴承需要被确定尺寸以接收轴向力,这简化了***的设计。
根据一个实施例,马达包括由调节螺杆直接支撑的外壳。以这种方式,马达不会直接由两个引导轴承中的一者承载。
根据一个实施例,马达包括直接或间接驱动调节螺杆的转子和至少部分地容纳在马达外壳中的定子,所述外壳与围绕调节轴线的调节螺杆枢轴连接。齿轮可以位于形成马达转子的马达轴的输出处,这些齿轮驱动调节螺杆。在这种情况下,转子间接驱动调节螺杆,并且这些齿轮也容纳在外壳中,组件形成减速马达。优选地,马达轴围绕位于与引导轴线垂直的平面中的轴线旋转。
根据一个实施例,引导***包括用于保持马达外壳相对于调节轴线的角位置的保持装置。用于保持角位置的保持装置优选地布置在马达外壳和两个元件中的第一元件之间,即在马达外壳和调节螺杆与其整体地平移的元件之间。马达的这种保持装置能够在由马达将扭矩施加在调节螺杆上时平衡马达的位置。这种保持装置仅接收连接到减速马达的外壳的扭矩。参与这种保持的力的路径通过马达外壳,但是不会影响马达本身的尺寸确定。此外,由马达外壳施加到保持装置上的扭矩相对较低,且不需要任何特别的加固,这使得该解决方案更易于实施且轻便。
根据一个实施例,用于将马达保持在适当位置的保持装置包括布置在马达外壳和两个元件中的第一元件之间的阻尼元件。
根据一个实施例,用于将马达保持在适当位置的保持装置包括凸头,该凸头由马达外壳和法兰构成的两个构件中的第一个构件承载,该法兰连接至两个元件中的第一元件,该凸头被构造成容纳在两个构件中的第二个构件的凹槽中。这种形状配合足以将马达保持在预先确定的角位置中,以阻碍其旋转。
根据一个实施例,凸头沿着保持轴线定向,该保持轴线与马达的转子的驱动轴线平行,并且优选地与该轴线共线。这种特征在马达的保持和保持装置的尺寸之间提供了良好的折衷。
根据一个实施例,阻尼元件***在凸头和相应的凹槽之间。以这种方式,由马达产生并传递到结构的振动被减弱,这使得可以降低由驾驶员感知的噪音。
根据一个实施例,马达外壳被构造成围绕调节螺杆的调节轴线枢转。在这样的实施例中,马达被称为是悬置(flottant)的,也就是说它仅由调节螺杆连接和承载。因此,马达对施加到调节螺杆上的扭矩的反作用并不是借助于将减速马达连接至转向柱本体(尤其是套筒)的保持构件来平衡的,但是这一点可以被期望用于在调节***中接收马达扭矩,该调节***可以利用该扭矩来控制并行的另一个机械装置。
根据一个实施例,调节螺杆的螺纹部分轴向地位于两个引导轴承之间,枢轴连接优选地位于延伸超过接收轴向力的引导轴承的部分上,在与另一个引导轴承相反的一侧。当然,构造可以有所不同,例如,将减速马达放置在两个引导轴承之间。然而,其中两个轴承位于螺纹部分的两侧并且支撑轴承位于延伸超过两个引导轴承中的一者的该部分上的这种构造对于限制调节螺杆屈曲(flambage)的风险具有重要意义。事实上,对于配备自动驾驶***的车辆,制造商可能不得不增加调节行程,自动确保车辆控制的驾驶阶段中为车辆驾驶员腾出更多空间。这些新的调节行程通常可以比传统车辆的情况大两到五倍。这种伸长直接导致调节螺杆的轴向长度伸长并且屈曲的风险更大,上述的这种构造的意义就在于此,上述的这种构造将两个引导轴承直接放置在螺纹部分的两侧而非在其两个轴向端部处,且特别适用于这种类型的自动驾驶汽车。
根据一个实施例,接收轴向力的引导轴承包括滚动轴承。滚动件的使用一方面旨在减少调节螺杆与转向柱结构(特别是套筒)之间的摩擦,且另一方面允许轴承的简单设计以允许接收轴向力。
根据一个实施例,滚动轴承包括内圈和外圈,在内圈和外圈之间布置有滚动体,内圈连接到调节螺杆并且外圈连接到两个元件中的第一元件,内圈和外圈可围绕与调节轴线同轴的回转轴线相对于彼此转动。
根据一个实施例,滚动体包括滚珠和/或滚针和/或圆锥滚子。在可能需要接收更大的轴向力的情况中,圆锥滚子具有的优点在于使得具有斜接触的轴承构造成为可能。
附图说明
本发明的其他特征和优点将在阅读以下描述并参考附图时变得明显,这些附图示出了:
[图1]:根据实施例的转向柱的一部分的透视图;
[图2]:根据该实施例的转向柱的一部分的透视图;
[图3]:根据其他实施例的转向柱的套筒的一部分的轴向剖视图。
[图4]:图3的细节图;
[图5]:图1的剖视图。
为了更清楚起见,相同或相似的元件在所有附图中由相同的附图标记表示。
具体实施方式
图1和图2示出了机动车辆(例如轿车)的转向柱103的一部分,该转向柱设有套筒103。转向柱的套筒103是包括套叠伸缩***的类型,其具有两个管101、102,即外管101和被构造成沿参考轴线X在外管101内平移的内管102。转向柱包括轴(例如转向轴),轴在套筒103中被引导并且具有远端部102'。套筒103的内管102和外管101由具有远端部102'的转向轴轴向地穿过,该远端部102'相对于内管102突出并且被构造成直接或间接地连接到方向盘(未示出)。转向轴的相对于外管101突出的另一端部101'本身则具有诸如万向节(cardan)的接触面,万向节用作锥齿轮(renvoi d'angle),以使与转向齿条(未示出)啮合的小齿轮旋转。用户的方向盘的深度调节尤其是通过内管102相对于套筒103的外管101的平移来实现的。
为了驱动和引导管101、102相对于彼此的这种相对平移,调节***10设有用于调节管101、102的相对轴向位置的调节螺杆200,该调节螺杆200沿着平行于参考轴线X的调节轴线X'延伸并安装在连接到外管101的两个轴承211、212上,外管101在轴向调节时是固定的。以这种方式,调节螺杆200借助于两个引导轴承211、212与外管101整体地平移,两个引导轴承211、212被构造成引导调节螺杆200围绕调节轴线X'旋转。
调节螺杆200与连接至内管102的螺母201啮合,使得螺杆200围绕其调节轴线X'的旋转导致螺母201相对于调节螺杆200、与参考轴线X平行地平移移位,且因此导致内管102相对于外管101轴向位移。
为了驱动调节螺杆200旋转,用于调节两个元件101、102之间的相对位置的调节***10包括马达11。马达11包括形成转子13的马达轴,其直接或间接驱动调节螺杆200。特别是在该实施例中,马达轴13设有蜗杆式减速器131,其与由调节螺杆200的本体所承载的齿轮202啮合。由马达11和一个或多个减速器(也称为马达减速器)形成的组件至少部分地容纳在马达11的外壳14中。马达11的定子固定地连接到该外壳14上,形成运动学地连接的组件。术语“外壳”在此广义地理解为围绕组件的全部或部分的机械罩壳。马达11的定子在此被封装在第一外壳14a中,该第一外壳14a自身则部分地容纳在第二外壳14b中和/或以互补的方式与第二外壳14a固定(参见图5)。更准确地,我们可以称之为减速马达的外壳14。
根据本发明,支撑调节螺杆200的轴承211,212中的至少一者是接收轴向力的引导轴承,以阻挡调节螺杆200平移。特别地,支撑调节螺杆200的轴承211,212中的至少一者是接收轴向力的引导轴承,其优选地直接固定到两个元件中的第一元件(即外管101),以便在至少一个轴向方向上将调节螺杆200的轴向力直接传递到两个元件中的第一元件而不经过马达11。在本实施例中,接收轴向力的轴承211是两个轴承211、212中相对于内管102更远的一者,或者是距离被构造成被连接到方向盘的端部102'更远的一者。换言之,所涉及的是用于支撑调节螺杆200的两个轴承211、212中更靠近万向节侧的端部101'的轴承。当然,该构造可以根据需要而颠倒。
能够接收轴向力的轴承211在此被构造成在调节轴线X'的两个方向上阻挡调节螺杆200平移。两个轴承中的另一个轴承212为滑动轴承,即其通过滑动来保证对调节螺杆200的旋转引导。
为了确保调节螺杆200的旋转引导,用于接收轴向力的轴承211包括滚动轴承。因此,滚动轴承211包括连接到(例如通过箍紧)调节螺杆200的内圈213和连接到外管101的外圈214,在它们之间***滚动体215。内圈213和外圈214能够围绕与调节轴线X'同轴的回转轴线相对于彼此转动。在这里,滚动体215是滚珠。在必须由滚动轴承211接收的轴向载荷较大的情况下,可以用圆锥滚子或滚针等滚动体215来代替滚珠。可替代地,可以考虑使用滑动轴承。也可以使用各种轴承、止推件和/或滚动轴承的组合。例如,可以设想使用接收轴向力的针型止推件,与滚针轴承或滑动轴承相结合。
为了确保轴向力的接收,内圈213和外圈214中的每一个都被轴承滚动轨道两侧的止推件轴向阻挡。优选地,滚动轨道被构造成充分地局部包围滚动体以便接收轴向力。
特别地,如在图4中特别可见,内圈213被构造成在轴向方向上止挡抵靠调节螺杆200的本体的肩部219,并且在相反的轴向方向上间接地止挡抵靠拧在调节螺杆200的本体上的第一螺母217,呈中间圈形式的间隔件220置于所述第一螺母217和内圈213之间。以同样的方式,外圈214被构造成在轴向方向上止挡抵靠与外管101连接的轴承基座211'的肩部216,并在相反的轴向方向上止挡抵靠拧入轴承211的固定基座211'的孔中的第二螺母218。内圈213和外圈214因而在调节轴线X的两个方向上被轴向地阻挡。一些密封法兰轴向地封闭界定在两个圈(内圈213和外圈214)之间的空间,滚动体215容纳在该空间内部。
根据本发明的一个特征,马达11偏离支撑调节螺杆200的两个轴承211、212。特别地,如同这里的情况,减速马达偏离两个轴承211、212。以这种方式,在转向柱的套筒103受到轴向载荷的情况下,马达11偏离由调节螺杆200在外管101上传递的轴向力的路径。
为此,轴承211、212轴向地放置在调节螺杆200的螺纹部分203的两侧。调节螺杆200包括本体,在与另一个引导轴承212相反的一侧,该本体轴向穿过引导轴承211并且其一部分204轴向延伸超过接收轴向力的引导轴承211。
马达11包括马达轴13,马达轴13借助于轴承(通常为两个或三个,图5示出三个轴承,包括在轴13的每一端部处的一个轴承以及一个中间轴承)相对于外壳14被旋转引导。马达11安装在调节螺杆200上,调节螺杆200通过马达的外壳14(特别是外壳14的部分14b)来支撑马达11。马达11(更准确地说是减速马达)的外壳14与调节螺杆200枢轴连接15,以确保马达11相对于调节螺杆200的轴向定位。更准确地,外壳14相对于调节轴线X'在齿轮202的轴向两侧具有两个接触面,每个接触面与调节螺杆200形成安装轴承15',其一起形成马达轴承。这些安装轴承15'可以直接结合到减速器外壳,减速器外壳可以由塑料材料制成,因为它们并不接收由减速马达的齿轮***产生的力。可以注意到,在替代方案中,可以设想单个马达轴承15',也是安装轴承。
这些安装轴承15'允许调节螺杆支撑马达,从而所述马达不被转向柱的套筒的结构(即特别是外管101)支撑。特别地,这里,减速马达以悬伸在调节螺杆上的方式被置于调节螺杆上,这是因为马达被支撑在处于调节螺杆200的延伸部中的部分204上,该部分204偏离开位于引导轴承211、212之间、接收螺母201的中间部分203。
如特别是在图5上所示的,在第一端部(形成转子13的驱动轴从此处突出)处,马达11部分地容纳在外壳14b中。在与该端部相对的第二端部处,外壳14a包括用于保持马达11相对于调节轴线X’(特别是马达外壳相对于调节轴线X’)的角位置的保持装置140。构成外壳14的外壳部分14a、14b连接在一起以限定内部空间,减速马达被容纳在该内部空间中,外壳14a包围马达11的定子并且其自身部分地容纳在外壳14b中,与调节螺杆200枢轴连接并且包围一个或多个减速器。
用于保持角位置的这种保持装置140仅旨在将马达11相对于调节螺杆的轴线X保持在预先确定的角位置中,马达和调节螺杆200之间的枢轴连接能够导致围绕该轴线的枢转。如图5中详细示出的,该保持装置140定位在马达外壳14和连接到外管101的法兰16之间。
保持装置140包括由马达11的外壳14承载并相对于所述外壳14突出的凸头141,凸头141被构造成配合在法兰16的凹槽142中,凸头141沿保持轴线W'定向,保持轴线W'与马达11的转子13的驱动轴线W平行且甚至对齐。马达11的转子13的驱动轴线W布置成与调节螺杆200的调节轴线X'正交。当然,其他的定向是可以考虑的。例如,根据***的环境,特别是为了应对空间限制,可以在马达11的转子13的驱动轴线W和调节螺杆200的调节轴线X'之间提供某个不同的角度。
调节***包括阻尼元件150,该阻尼元件150设置在凸头141和相应的凹槽142之间,并且更一般地由保持装置承载。优选地由阻尼材料制成的该阻尼元件确保对减速马达11的扭矩的接收,并且由于凸头141和凹槽142之间的形状配合而将减速马达11定位成相对于调节螺杆200的轴线X成一角度。该元件可以理想地由(天然的或合成的)橡胶制成,或者甚至由热塑性材料制成。
得益于这种解决方案,螺杆/减速马达/结构连接被构造成将由方向盘看到的轴向力直接从调节螺杆200传递到结构而不经过减速马达11。
因此,得益于该实施例,当用户致动方向盘的轴向调节时,减速马达产生调节螺杆200旋转所需的扭矩,螺母201位于调节螺杆200上。该螺母将调节螺杆200的旋转运动转换成轴向运动,该轴向运动对应于用于调节方向盘的运动。减速马达11对施加在调节螺杆200上的扭矩的反作用通过将减速马达连接到套筒本体(即外管101)的保持装置140而得以平衡,并且其由阻尼元件150补全,该阻尼元件150用于限制可能由振动产生的噪音。
当在方向盘上施加轴向力时(特别是在碰撞情况下),该力经由套筒的上部结构(内管102)和与其连接的调节螺母201传递到调节螺杆200。轴承211的轴承部件213、214、215接收该力并且将该力直接传递到外管101。在这样的构造中,没有任何力被施加在减速马达本身上,并且也不必选择尺寸过大的马达外壳。
在图3中部分可见的一个实施例中,马达外壳14可以被构造成围绕调节螺杆200的调节轴线X'枢转,这取决于施加在调节螺杆200上的马达扭矩。当期望通过专用的传动链30来接收该扭矩时,这样的构造可以是特别有利的。在这种情况下,可以选择传动链30,该传动链30被构造成例如控制另一机械装置,诸如用于调节两个管101、102相对于彼此的阻力的阻力调节装置300。
实际上,为了掩蔽操作间隙以及保证在使用位置两个管101、102相对于彼此的连接的最小刚度,转向柱的套筒103设有至少一个摩擦垫(未示出),该摩擦垫由外管101支撑并且被构造成与内管102的夹紧表面接触并且支撑抵靠该夹紧表面。在使用位置中,***被构造成使得由外管101承载的摩擦垫的预先确定的使用压力被施加在内管102的夹紧表面上。摩擦垫的这种压力旨在增加阻力以抵抗由外管101和内管102构成的这两个元件之间的相对平移运动。
用于调节轴向位置的调节***10因此能够包括用于调节阻力的调节装置300,该用于调节阻力的调节装置300允许相关联的摩擦垫至少在它们的使用位置和调节位置之间平移,在调节位置中,摩擦垫对夹紧表面的压力与使用位置相比是减小的。因而可以在两个管101、102之间达到更高的调节速度,从而避免产生两个管101、102的相对运动的马达的尺寸过大。
在此情况下,马达外壳的枢转可以被预先确定,以便根据调节螺杆200的驱动扭矩阈值而枢转,以用于驱动一个或多个用于调节阻力的调节装置300,以降低调节螺杆200的驱动扭矩,并允许更快地调节转向柱的深度。
一般而言,假设马达或减速马达与转向柱的结构之间的连接是“柔性的”(例如通过阻尼元件150而是弹性的),或者假设这种连接不存在,例如当马达外壳14可被构造成围绕调节螺杆200的调节轴线X'枢转,即使存在用于限制马达外壳14枢转的止推件,马达或减速马达也不与马达外壳的结构刚性连接,且尤其不与两个元件101、102中的第一元件101(轴承211、212连接至该第一元件101)刚性连接,且因此使得可以不将由马达产生的振动传递给该结构。此外,马达或减速马达偏离两个轴承211、212则允许尽可能精确确定减速马达的所述外壳的尺寸。
自然地,本发明在前面通过示例的方式进行了描述。本领域技术人员能够在不脱离本发明范围的情况下产生本发明的不同实施例变型。
例如,可以以不同的方式实施保持装置。例如,凸头141和凹槽142之间的配合可以相对于它们所连接至的元件相反。此外,它们可以不同地形成。可以设想指状物被不同于凹槽的构件夹持,或者在由外管承载的轴向凹槽中配合,使得如果轴向力趋向于产生马达相对于外管的轴向位移,则所述马达执行相对较短的行程,但该行程是由凹槽引导的,而所述马达不需要承受任何力。此外,保持装置可以由阻尼元件本身形成。例如,由橡胶材料制成的皮带可以确保对减速马达的保持。

Claims (13)

1.一种转向柱(103)的套筒(103),所述套筒(103)包括由外管(101)和内管(102)构成的两个元件以及调节***(10),所述外管(101)和所述内管(102)沿参考轴线(X)相对于彼此是可平移移动的,所述调节***(10)包括用于调节轴向位置的调节螺杆(200),所述调节螺杆(200)沿着平行于所述参考轴线(X)的调节轴线(X')延伸并且借助于至少两个引导轴承(211、212)与两个元件(101、102)中的第一元件(101)整体地平移,所述引导轴承(211、212)用于引导所述调节螺杆(200)围绕所述调节轴线(X')旋转,所述调节螺杆(200)与连接至两个元件中的第二元件(102)的螺母 (201)接合,使得所述螺杆(200)围绕所述调节轴线(X')的旋转导致所述螺母(201)相对于所述调节螺杆(200)平移移位,所述调节螺杆(200)由马达(11)控制旋转,所述转向柱的套筒(103)的特征在于,支撑所述调节螺杆(200)的轴承(211、212)中的至少一者是接收轴向力的引导轴承,以用于阻挡所述调节螺杆(200)平移,所述马达(11)偏离所述轴承(211、212)并且包括由所述调节螺杆(200)直接支撑的外壳(14)。
2.根据权利要求1所述的转向柱(103)的套筒(103),其特征在于,接收轴向力的轴承(211)在所述调节轴线(X')的两个方向上阻挡所述调节螺杆(200)平移,引导轴承中的至少另外一者优选地是滑动轴承(212)。
3.根据权利要求1或2所述的转向柱(103)的套筒(103),其特征在于,所述马达(11)包括直接或间接驱动所述调节螺杆(200)的转子(13)和至少部分地容纳在所述马达(11)的所述外壳(14)中的定子,所述外壳(14)与围绕所述调节轴线(X')的所述调节螺杆(200)枢轴连接(15)。
4.根据权利要求3所述的转向柱(103)的套筒(103),其特征在于,所述套筒(103)包括用于保持马达(11)外壳(14)相对于所述调节轴线(X')的角位置的保持装置(140),用于保持角位置的所述保持装置(140)优选地布置在马达外壳(14)和两个元件(101、102)中的第一元件(101)之间。
5.根据权利要求4所述的转向柱(103)的套筒(103),其特征在于,用于将马达保持在适当位置的所述保持装置(140)包括布置在所述马达外壳(14)和两个元件(101、102)中的第一元件(101)之间的阻尼元件(150)。
6.根据权利要求4或5所述的转向柱(103)的套筒(103),其特征在于,用于将马达保持在适当位置的所述保持装置(140)包括凸头(141),所述凸头(141)由马达外壳(14)和法兰(16)构成的两个构件中的第一个构件(14)承载,所述法兰(16)连接至两个元件(101、102)中的第一元件(101),所述凸头(141)被构造成容纳在两个构件(14、16)中的第二个构件(16)的凹槽(142)中。
7.根据权利要求6所述的转向柱(103)的套筒(103),其特征在于,所述凸头(141)沿着保持轴线(W')定向,所述保持轴线(W')平行于所述马达(11)的所述转子(13)的驱动轴线(W)。
8.根据组合的权利要求5和6所述的转向柱(103)的套筒(103),其特征在于,所述阻尼元件(150)***在所述凸头(141)和相应的所述凹槽(142)之间。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的转向柱(103)的套筒(103),其特征在于,所述马达外壳(14)被构造成围绕所述调节螺杆(200)的所述调节轴线(X')枢转。
10.根据权利要求3至9中任一项所述的转向柱(103)的套筒(103),其特征在于,所述调节螺杆(200)的螺纹部分(203)轴向地位于两个引导轴承(211、212)之间,所述枢轴连接优选地位于延伸超过接收轴向力的引导轴承(211)的部分(204)上,在与另一个引导轴承(212)相对的一侧。
11.根据前述权利要求中任一项所述的转向柱(103)的套筒(103),其特征在于,接收轴向力的引导轴承(211)包括滚动轴承。
12.根据权利要求11所述的转向柱(103)的套筒(103),其特征在于,所述滚动轴承(211)包括内圈(213)和外圈(214),在所述内圈(213)和所述外圈(214)之间布置有滚动体(215),所述内圈(213)连接到所述调节螺杆(200),并且所述外圈(214)连接至两个元件中的第一元件(101),所述内圈(213)和所述外圈(214)能够围绕与所述调节轴线(X')同轴的回转轴线相对于彼此转动。
13.根据权利要求12所述的转向柱(103)的套筒(103),其特征在于,所述滚动体(215)包括滚珠或圆锥滚子。
CN202080080459.0A 2019-11-22 2020-11-20 包括用于调节两个管之间的相对位置的调节***的转向柱套筒 Pending CN114667251A (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1913141A FR3103448A3 (fr) 2019-11-22 2019-11-22 colonne de direction comportant un Système de réglage d’une position relative entre deux tubes
FRFR1913141 2019-11-22
FRFR1914105 2019-12-10
FR1914105A FR3103447B1 (fr) 2019-11-22 2019-12-10 Fourreau de colonne de direction comportant un Système de réglage d’une position relative entre deux tubes
PCT/EP2020/082963 WO2021099606A1 (fr) 2019-11-22 2020-11-20 Fourreau de colonne de direction comportant un systeme de reglage d'une position relative entre deux tubes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114667251A true CN114667251A (zh) 2022-06-24

Family

ID=73449101

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202080080459.0A Pending CN114667251A (zh) 2019-11-22 2020-11-20 包括用于调节两个管之间的相对位置的调节***的转向柱套筒

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11919563B2 (zh)
CN (1) CN114667251A (zh)
WO (1) WO2021099606A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220048556A1 (en) * 2019-03-14 2022-02-17 Mando Corporation Vehicle steering column

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018219264A1 (de) * 2018-11-12 2020-05-14 Thyssenkrupp Ag Verstellantrieb für eine Lenksäule und Lenksäule für ein Kraftfahrzeug
CN114650943A (zh) * 2019-11-22 2022-06-21 罗伯特博世汽车转向旺多姆公司 包括用于调节两个管之间的相对位置的调节***的转向柱套筒
US11623677B2 (en) * 2020-05-28 2023-04-11 Nsk Ltd. Electric steering device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108367771A (zh) * 2015-12-08 2018-08-03 蒂森克虏伯普利斯坦股份公司 用于线控转向式转向装置的转向柱
CN108602523A (zh) * 2016-01-19 2018-09-28 蒂森克虏伯普利斯坦股份公司 用于机动车辆的可电动调节长度的转向柱
US20190016364A1 (en) * 2016-02-12 2019-01-17 Nsk Americas, Inc. Self-aligning drive gear

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4602520A (en) * 1983-06-23 1986-07-29 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Telescopic steering column assembly
JPS61105358A (ja) * 1984-10-30 1986-05-23 Aisin Seiki Co Ltd テレスコピツク装置
JPS6283246A (ja) 1985-10-04 1987-04-16 Aisin Seiki Co Ltd テレスコピツクステアリング装置
JP2510110Y2 (ja) * 1988-09-22 1996-09-11 トヨタ自動車株式会社 ねじ送り機構
FR2662986B1 (fr) * 1990-06-07 1994-11-18 Nacam Dispositif pour le reglage de la position d'une colonne de direction reglable.
DE19524196C1 (de) * 1995-07-03 1996-11-14 Daimler Benz Ag Längsverstellvorrichtung an einem Mantelrohrteleskop einer Lenkspindel in einem Kraftfahrzeug
DE19962494A1 (de) * 1998-12-25 2000-07-06 Nsk Ltd Elektrische Lenksäulenvorrichtung
WO2003078234A1 (fr) * 2002-03-20 2003-09-25 Nsk Ltd. Dispositif a colonne de direction electrique
JP3995530B2 (ja) * 2002-05-29 2007-10-24 富士機工株式会社 ステアリングコラムのテレスコ構造
JP4894413B2 (ja) * 2006-08-24 2012-03-14 日本精工株式会社 ステアリング装置
JP5161534B2 (ja) * 2007-10-19 2013-03-13 富士機工株式会社 電動チルトステアリング装置
EP2724915B1 (en) * 2012-05-25 2017-12-27 NSK Ltd. Position adjustment device for electric steering wheel
DE102014103028B3 (de) * 2014-03-07 2015-02-19 Thyssenkrupp Presta Ag Lenksäule für ein Kraftfahrzeug
DE102014104362B4 (de) * 2014-03-28 2021-02-25 Thyssenkrupp Presta Ag Lenksäule für ein Kraftfahrzeug
US10228047B2 (en) * 2016-06-17 2019-03-12 Robert Bosch Llc Actuator for providing relative motion between two points
US10421475B2 (en) * 2016-11-15 2019-09-24 Steering Solutions Ip Holding Corporation Electric actuator mechanism for retractable steering column assembly with manual override
US11702124B2 (en) * 2018-07-11 2023-07-18 Thyssenkrupp Presta Ag Adjustment drive for a steering column, motor-adjustable steering column for a motor vehicle, and method for adjusting a bearing assembly of an adjustment drive
US10974756B2 (en) * 2018-07-31 2021-04-13 Steering Solutions Ip Holding Corporation Clutch device latching system and method
CN114650943A (zh) * 2019-11-22 2022-06-21 罗伯特博世汽车转向旺多姆公司 包括用于调节两个管之间的相对位置的调节***的转向柱套筒
GB2609670A (en) * 2021-08-09 2023-02-15 Zf Steering Systems Poland Sp Z O O Steering column assembly for a vehicle

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108367771A (zh) * 2015-12-08 2018-08-03 蒂森克虏伯普利斯坦股份公司 用于线控转向式转向装置的转向柱
CN108602523A (zh) * 2016-01-19 2018-09-28 蒂森克虏伯普利斯坦股份公司 用于机动车辆的可电动调节长度的转向柱
US20190016364A1 (en) * 2016-02-12 2019-01-17 Nsk Americas, Inc. Self-aligning drive gear

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220048556A1 (en) * 2019-03-14 2022-02-17 Mando Corporation Vehicle steering column
US11827268B2 (en) * 2019-03-14 2023-11-28 Hl Mando Corporation Vehicle steering column

Also Published As

Publication number Publication date
US20230018690A1 (en) 2023-01-19
US11919563B2 (en) 2024-03-05
WO2021099606A1 (fr) 2021-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN114667251A (zh) 包括用于调节两个管之间的相对位置的调节***的转向柱套筒
EP2402232B1 (en) Electric telescopic steering apparatus
CN107031700B (zh) 转向装置
EP1876084A1 (en) Electronic power steering apparatus
KR102635273B1 (ko) 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기
CN102030032A (zh) 电子助力转向装置中的减速器
JP2007083992A (ja) 電動チルトテレスコステアリングコラム装置
US9873454B2 (en) Ball-screw assembly isolator having compressible members
JP2017124715A (ja) 操舵装置
US6076628A (en) Power assist apparatus for motor vehicle steering
KR102566335B1 (ko) 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기
KR20110096816A (ko) 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기 및 이를 구비한 전동식 동력 보조 조향장치
KR20180118383A (ko) 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기
KR101452545B1 (ko) 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기
KR101124840B1 (ko) 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기 및 이를 구비한 전동식 동력 보조 조향장치
US7780176B2 (en) Center take-off rack-and-pinion steering apparatus
KR101121839B1 (ko) 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기 및 이를 이용한 전동식 동력 보조 조향장치
JP2008074260A (ja) センターテイクオフ型ステアリング装置
KR101043632B1 (ko) 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기 및 이를 이용한 전동식 동력 보조 조향장치
KR20110060573A (ko) 감속기 및 이를 구비한 전동식 동력 보조 조향장치
KR20170003155A (ko) 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기
KR101421339B1 (ko) 자동차의 조향컬럼
KR100651139B1 (ko) 더블 피니언 타입 전동식 동력 보조 조향장치
KR101069516B1 (ko) 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기 및 이를 구비한 전동식 동력 보조 조향장치
JP3734444B2 (ja) 減速歯車機構及びこれを用いた電動式パワーステアリング装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination