CN115397716A - 用于转向柱的调节驱动器和用于机动车辆的转向柱 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于机动车辆所用的转向柱(1)的调节驱动器(5),该调节驱动器(5)包括:螺纹主轴(52),该螺纹主轴(52)以外螺纹接合在主轴螺母(51、61)中;以及驱动单元(55),该驱动单元(55)联接至螺纹主轴(52)或主轴螺母(51),使得螺纹主轴(52)和主轴螺母(51)能够被相对于彼此驱动成能够相对于彼此旋转。为了确保更高的安全等级,本发明提出的是,驱动单元(55)包括联接至螺纹主轴(52)或主轴螺母(51)的扭矩传递式滑动离合器(8)。
Description
背景技术
本发明涉及根据专利权利要求1的前序部分的特征的调节驱动器以及具有这种调节驱动器的转向柱。
用于机动车辆的转向柱具有带转向主轴的转向轴,在转向主轴的在行驶方向上面向驾驶员的后端部处配装有方向盘,以便驾驶员引入转向命令。转向主轴绕其纵向轴线以可旋转的方式支承在调节单元中,调节单元借助于承载单元保持在车身上。由于调节单元的也被简称为覆盖管的内覆盖管在连接至承载单元并且也被称为导引箱、外覆盖管或箱式摆臂的覆盖单元中被接纳成能够在纵向轴线方向上以套叠伸缩的方式移位的事实,可以进行长度调节。高度调节可以通过使调节单元或接纳该调节单元的覆盖单元以可枢转的方式支承在承载单元上来进行。调节单元在纵向方向或竖向方向上的调节使得能够相对于操作位置中的驾驶员位置——也称为驾驶位置或操作位置,在该位置中可以进行手动转向动作——调节在人体工程学上舒适的方向盘位置。
在现有技术中已知的是,为了相对于承载单元对调节单元进行调节,提供了一种具有驱动单元的机动调节驱动器。驱动单元包括电驱动马达,该电驱动马达通常借助于齿轮机构连接至主轴驱动器,主轴驱动器包括旋入到主轴螺母中的螺纹主轴。由于驱动单元,螺纹主轴和主轴螺母可以绕主轴轴线相对于彼此以可旋转的方式驱动,由此螺纹主轴和主轴螺母可以根据旋转方向以平移的方式在主轴轴线的方向上朝向彼此或远离彼此移动。在所谓的旋转式主轴驱动器的实施方式中,螺纹主轴可以借助于固定地连接至调节单元或承载单元的驱动单元绕主轴轴线以可旋转的方式驱动并且接合在主轴螺母中,该主轴螺母在绕主轴轴线的旋转方面以固定的方式配装至承载单元或调节单元。在轴向上、也就是说在主轴轴线的方向上,螺纹主轴借助于联接部分被支承在承载单元或调节单元上,并且主轴螺母被相应地支承在调节单元或承载单元上,使得螺纹主轴的旋转驱动引起承载单元和调节单元相对于彼此的平移调节。
在也被称为浸入式主轴驱动器的替代性实施方式中,螺纹主轴在绕其主轴轴线的旋转方面以不可旋转的方式通过螺纹主轴的联接部分联接至承载单元或调节单元,并且主轴螺母相应地支承在调节单元或承载单元上,以便能够旋转但处于沿主轴轴线的方向固定的状态。如在第一实施方式中,螺纹主轴借助于联接部分在主轴轴线的方向上轴向地支承在承载单元或调节单元上,并且主轴螺母相应地支承在调节单元或承载单元上,使得螺纹主轴可以通过驱动单元在主轴轴线的方向上以平移的方式移位。
在两个实施方式中,主轴驱动器形成机动调节驱动器,该机动调节驱动器在承载单元与调节单元之间起作用,并且调节单元可以借助于该机动调节驱动器相对于承载单元移位以进行调节。例如在DE 10 2017 207 561 A1中描述了通用的调节驱动器。
为了在转向主轴的纵向轴线的方向上进行调节单元的纵向调节,可以在调节单元的覆盖管与以轴向纵向可移位的方式接纳调节单元且连接至承载单元的覆盖单元之间布置有调节驱动器,并且其中,主轴轴线可以定向成基本平行于纵向轴线。
为了进行高度调节,可以在承载单元与支承在承载单元上的调节单元之间布置调节装置,以便能够进行竖向调节。
机动的纵向调节和竖向调节可以单独地或组合地形成在转向柱上。
为了提高在进入和离开时的舒适性或者为了在自动驾驶期间进入到自动驾驶模式时将转向柱调节到手动操作范围之外的收起位置或者为了在转换到手动操作中时使转向柱从收起位置回到操作位置中,需要在相对较大的调节路径上进行相对较快的调节。在这种情况下,快速移动的方向盘可能会与车辆乘员发生碰撞,并且可能导致受伤。然而,由于相关的舒适性损失以及在自动驾驶期间潜在的安全风险,为了降低受伤风险而降低调节速度是不可接受的。
关于上述问题,本发明的目的是提供一种具有更高安全等级的调节驱动器。
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来实现。有利的改进方案将从从属权利要求中得出。
在一种用于机动车辆所用的转向柱的调节驱动器中,该调节驱动器包括螺纹主轴和驱动单元,该螺纹主轴以外螺纹接合在主轴螺母中,该驱动单元联接至螺纹主轴或主轴螺母,使得螺纹主轴和主轴螺母可以被驱动成相对于彼此旋转,根据本发明,设置的是,驱动单元具有联接至螺纹主轴或主轴螺母的扭矩传递式滑动离合器。
也可以同义地称为摩擦离合器的滑动离合器具有摩擦面,这些摩擦面以非形状配合锁定或摩擦接合的方式彼此连接并且布置在可旋转驱动的驱动元件上,由电动马达(驱动马达)产生的驱动扭矩借助于所述驱动元件耦接至螺纹主轴或主轴螺母。滑动离合器因此形成旋转离合器,该旋转离合器结合在产生驱动扭矩的马达与由此以可旋转的方式驱动的主轴螺母或螺纹主轴之间的力路径或扭矩路径中。
由于滑动离合器的摩擦面相对于彼此加载有预定的联接力的事实,因此产生了限定的摩擦力(粘附力),借助于该摩擦力,最大驱动扭矩或最大扭矩被预先确定。如果施加的驱动扭矩超过该最大驱动扭矩,则摩擦面由于超过了有效静摩擦而相对于彼此滑过,并且扭矩传递被中断。由此停止调节。
在调节驱动器的正常操作期间,当转向柱的可调节元件可以以不受阻碍的方式相对于彼此移动时,引入到主轴驱动器中的驱动扭矩、也就是说通过马达引入到主轴驱动器中的主轴螺母或螺纹主轴中的驱动扭矩保持在由最大驱动扭矩预先确定的极限值以下。该极限值由作用在摩擦面上的有效法向力和静摩擦系数确定,也就是说,临界情况表示从静摩擦到滑动摩擦的过渡。然而,如果在调节期间在调节路径中存在障碍物,例如如果方向盘撞击车辆乘员,则驱动扭矩增加。在这种情况下,如果超过滑动离合器的最大驱动扭矩,则滑动离合器会滑过并且驱动扭矩的传递会中断,从而停止调节。由于最大驱动力的对应规范,预先确定了最大允许调节力并且由此限定了在与车辆内部的物体或车辆乘员发生碰撞的情况下的冲击强度。降低了受伤和损坏的风险并提高了安全等级。在这种情况下,继续保持高调节速度以确保高水平的行驶和操作舒适性是有利的。
优选地,滑动离合器采用干式离合器的形式。由于该实施方式,可以防止使用流体。特别地,因此可以免除滑动离合器相对于环境的密封。
优选地,可以设置的是,驱动单元的马达联接至滑动离合器。驱动扭矩由驱动单元的马达产生、优选地由电驱动马达产生,该马达在输入侧或驱动侧优选地借助于齿轮机构连接至滑动离合器。在出口侧或输出侧,为了驱动主轴驱动器,滑动离合器连接至螺纹主轴或主轴螺母,也就是说,因此被联接。因此,根据本发明,滑动离合器结合在驱动系中,以便在马达与主轴驱动器之间传递驱动扭矩。
有利的是,滑动离合器具有以摩擦接合的方式彼此接触的至少两个摩擦面。以摩擦接合的方式彼此接触的这两个摩擦面形成摩擦副。由此形成下述摩擦离合器:该摩擦离合器在旋转的离合器部件上具有对应的联接面,所述联接面以非形状配合锁定的方式彼此抵靠并且呈摩擦面的形式。摩擦面可以相对于滑动离合器的旋转或联接轴线轴向地、径向地或倾斜地彼此相对。这样的实施方式可以以结构简单或节省空间的方式产生。
优选地,滑动离合器具有一个或更多个摩擦副。以非常特别优选的方式中,滑动离合器具有两个摩擦副。
可以设置的是,摩擦面中的至少一个摩擦面以摩擦增加的方式构造。为了产生限定的摩擦和对应的最大扭矩,一个或两个摩擦面可以具有离合器衬片或摩擦衬片,该离合器衬片或摩擦衬片可以具有摩擦材料,比如说例如烧结材料、碳纤维化合物和/或可以被粘合在诸如合成树脂等粘合剂中的陶瓷材料。由此可以有利地进行对滑动离合器的材料、响应特性和期望的传动特性、可用的结构空间等的优化适配。
摩擦面可以形成或布置在扭矩传递式联接部件上并且直接彼此邻接。此外,一个或更多个摩擦元件可以布置在摩擦面、例如摩擦板或联接板之间,所述板以浮动方式支承并且仅以非形状配合锁定方式联接在扭矩路径中。在这种情况下,摩擦元件可以以摩擦增加的方式构造成例如具有如上所述的摩擦衬片或者可以***摩擦元件来代替摩擦面之间的摩擦衬片,并且可以例如由上述的摩擦材料形成一种摩擦板。
使用一个或更多个***式摩擦元件,可以产生如本身已知的多盘式离合器中的分组式布置。
可以设置的是,滑动离合器具有预紧装置。使用预紧装置,摩擦面可以相对于彼此加载有限定的预紧力、法向力。由于预紧力的水平,可以预先确定最大驱动扭矩并且相应地预先确定由调节驱动器施加的调节力。
预紧装置具有弹性元件和/或可调节的调节装置可能是有利的。可以设置弹性元件、例如弹簧元件,该弹簧元件将摩擦面彼此弹性地压靠。弹性力的水平决定了预紧力。在这种情况下,通过弹性力补偿公差是有利的,由此确保了安全操作。
可调节的调节装置可以替代性地或与弹性元件一起设置并且能够实现预紧力的调节和可变适应。
例如,可以设置调节螺钉作为调节装置,该调节螺钉可以相对于摩擦面张紧,以便在限定的水平处产生非形状配合锁定接合的预紧力。因此,可以调节滑动离合器的响应、即摩擦面的滑动以中断驱动扭矩,以便预先确定最大允许的调节力。
弹性元件与调节装置例如压力弹簧或弹簧板的组合是有利的,该调节装置可以***在调节螺钉与具有摩擦面的联接部件之间。由于调节螺钉抵靠弹性元件被张紧的事实,预紧力可以被精确地调节并且可以以弹性均匀的方式被引入到摩擦接合中。这例如可以在调节驱动器的组装期间通过被旋转的调节螺钉来进行,直至达到允许的调节力。随后,可以额外设置的是,调节螺钉例如借助于填缝来固定。
有利的实施方式可以设置的是,滑动离合器相对于螺纹主轴同轴地布置。由于相对于螺纹主轴的主轴轴线同轴地布置,可以实现特别紧凑的结构类型。可以优选地形成完全或部分围绕螺纹主轴的环形摩擦面。摩擦面可以具有轴向表面,轴向表面可以优选地借助于预紧力在主轴轴线的方向上相对于彼此加载,以便预先确定限定的最大驱动扭矩。在这种情况下,摩擦面中的至少一个摩擦面可以配装或形成在螺纹主轴或主轴螺母上。直接施加至主轴驱动器的驱动扭矩由此与滑动离合器的响应相关,从而最大驱动扭矩不会由于在另一位置处的摩擦等而受损。
本发明的有利实施方式可以设置的是,滑动离合器连接至齿轮。齿轮是马达与螺纹主轴或主轴螺母之间的传动系中的齿轮元件,例如齿轮、蜗轮等。由于与齿轮的连接,滑动离合器在驱动单元的齿轮机构中的结构集成可以得到改进和简化。
在最后提及的实施方式中,可以有利地设置的是,驱动单元的能够旋转驱动的驱动轮与齿轮啮合接合。连接至马达并且接合在呈蜗轮形式的齿轮中的蜗杆例如可以用作驱动轮。
可能有利的是,齿轮连接至主轴螺母或螺纹主轴。齿轮例如可以包括齿轮或蜗轮,该齿轮或蜗轮同轴地连接至主轴螺母以产生浸入式主轴驱动器,在该浸入式主轴驱动器中,在绕主轴轴线的旋转方面固定的螺纹主轴同轴地穿过主轴螺母和齿轮。替代性地,齿轮可以连接至螺纹主轴以形成旋转式主轴驱动器,在该旋转式主轴驱动器中,螺纹主轴可以由驱动单元相对于转向柱以旋转的方式驱动。
上述实施方式的有利改进方案在于,滑动离合器集成在齿轮的链轮与毂之间。结果,滑动离合器可以有利地以特别紧凑的方式集成在齿轮、例如蜗轮中。在这种情况下,毂可以具有优选地位于其外圆周上的至少一个轴向或径向摩擦面。相对于毂同轴布置并且例如可以具有外圆周蜗轮布置的链轮具有至少一个对应的摩擦面。
在浸入式主轴驱动器中,毂可以具有主轴螺母的内螺纹,该主轴螺母可以与毂一体地构造或者构造在***到毂中的螺纹衬套中。在旋转式主轴驱动器中,毂可以借助于固定连接或借助于整体结构以旋转固定的方式连接至螺纹主轴。
可能有利的是,毂和链轮具有彼此相对的摩擦面,这些摩擦面优选地定向成在轴向上彼此相对。传递扭矩的摩擦接合由此可以以紧凑的方式集成在齿轮中。相对于主轴轴线轴向布置的摩擦面的优点在于,可以相对于摩擦面轴向地布置有例如可以包括调节螺钉和附加地或替代性的弹性元件的预紧装置,由此即使齿轮的直径相对较小,生产也可以容易地进行。可以形成与已知结构类型的具有圆形摩擦面的盘式离合器的布置类似的布置。
将滑动离合器集成在齿轮中在许多方面是有利的。由此可以实现特别紧凑的结构类型并且能够直接联接至螺纹主轴或主轴螺母,由此改善调节驱动器的响应行为。进一步有利的是,毂和链轮能够由不同的材料例如由钢、非铁金属或塑料材料、复合材料等构成。
此外,本发明涉及一种用于机动车辆的转向柱,该转向柱具有承载单元,该承载单元可以配装至车身,并且调节单元借助于该承载单元保持,转向主轴以可旋转的方式支承在调节单元中,并且转向柱具有调节驱动器,该调节驱动器包括螺纹主轴和驱动单元,螺纹主轴以外螺纹接合在主轴螺母中,驱动单元联接至螺纹主轴或主轴螺母,使得螺纹主轴和主轴螺母可以被驱动成相对于彼此旋转,其中,调节驱动器连接至承载单元或调节单元,其中,调节驱动器呈根据本发明的调节驱动器的形式。该驱动装置也可以单独地或组合地具有上述有利的改进。
附图说明
下面参照附图对本发明的有利实施方式进行更详细地说明,在附图中:
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的从另一视角观察的根据本发明的转向柱的另一立体图,
图3以剖视示意图示出了根据图1和图2的转向柱的根据本发明的调节驱动器,
图4以分解图示出了调节驱动器的齿轮,
图5示出了沿着主轴轴线穿过根据图3的调节驱动器的纵向截面,
图6示出了图5的放大的详细图示。
具体实施方式
在不同附图中,相同的部件总是被赋予相同的附图标记并且因此通常也仅列出或提及一次。
图1以相对于未图示的车辆的行驶方向从右上方朝向后端部的倾斜的示意性立体图示出了根据本发明的转向柱1,其中,在该实例中未图示的方向盘被保持在操作区域中。图2以从相对侧观察的视图、也就是说从右上方观察时的视图示出了转向柱1。
转向柱1包括呈控制台的形式的承载单元2,该承载单元2具有呈固定孔的形式的用于配装至未图示的车身的固定装置21。承载单元2保持调节单元3,该调节单元3被接纳在覆盖单元4中,该覆盖单元4也被称为导引箱或箱式摆臂。
调节单元3具有覆盖管31,转向主轴32绕纵向轴线L以可旋转的方式支承在该覆盖管31中,转向主轴32在纵向方向上、也就是说在纵向轴线L的方向上轴向延伸。在后端部处,在转向主轴32上形成有固定部分33,未图示的方向盘可以配装至该固定部分33。
为了在覆盖单元4中产生纵向调节,调节单元3被接纳成能够在纵向轴线L的方向上以套叠伸缩的方式移位,以便能够使连接至转向主轴32的方向盘相对于承载单元2在纵向方向上来回定位,如用平行于纵向轴线L的双箭头所指示的。
覆盖单元4在承载单元2上的枢轴轴承22中被支承成能够绕水平枢转轴线S枢转,该水平枢转轴线S相对于纵向轴线L横向定位。在后部区域中,覆盖单元4借助于调节杆41连接至承载单元2。由于调节杆41借助于未图示的调节驱动器6(参见图2)的旋转运动,覆盖单元4可以相对于承载单元2绕在安装状态下水平定位的枢转轴线S枢转,由此可以在用双箭头所指示的竖向方向H上对配装至固定部分33的方向盘进行调节。
用于使调节单元3相对于覆盖单元4在纵向轴线L的方向上纵向移位的第一调节驱动器5具有主轴驱动器,该主轴驱动器具有主轴螺母51,该主轴螺母51具有内螺纹74,该内螺纹74沿着轴线G延伸并且螺纹主轴52接合在该内螺纹74中,也就是说,螺纹主轴52利用其外螺纹旋入到主轴螺母51的对应的内螺纹74中。螺纹主轴52的螺纹主轴轴线与轴线G相同并且基本上平行于纵向轴线L延伸。
主轴螺母51绕轴线G以可旋转的方式支承在轴承座53中,该轴承座53牢固地连接至覆盖单元4。在轴线G的方向上,主轴螺母51借助于轴承座53轴向地支承在覆盖单元4上。因此,调节驱动器5是所谓的浸入式主轴驱动器。
螺纹主轴52通过固定元件54连接至调节单元3,该固定元件54借助于传动元件34以在轴线G或纵向轴线L的方向上固定的方式形成在传动元件34的后端部处并且在绕轴线G的旋转方面固定就位。由于能够旋转驱动的主轴螺母51和在旋转方面固定的螺纹主轴52,产生了所谓的浸入式主轴驱动器。
传动元件34从调节单元3延伸穿过覆盖单元4中的槽状贯通开口42。为了在纵向方向上调节转向柱1,传动元件34可以在贯通开口42中沿纵向方向自由地移动。
调节驱动器5具有电驱动马达55,主轴螺母51可以借助于该电驱动马达55被驱动成相对于固定的螺纹主轴52关于轴线G旋转。因此,根据驱动马达55的旋转方向,螺纹主轴52可以相对于主轴螺母51以平移的方式在轴线G的方向上移位,使得连接至螺纹主轴52的调节单元31相应地相对于连接至主轴螺母51的覆盖单元4在纵向轴线L的方向上移位。下面对主轴螺母51的驱动和主轴螺母51沿轴线G的方向在覆盖单元4上的支承进行详细说明。
在示出了转向柱1的从图1中位于后方的一侧观察的立体图的图2中,可以看到用于在竖向方向H上进行调节的第二调节驱动器6如何配装至转向柱1。调节驱动器6包括主轴螺母61,螺纹主轴52沿着轴线G接合在主轴螺母61的内螺纹74中。螺纹主轴52绕轴线G以可旋转的方式支承在轴承座63中,该轴承座63固定至覆盖单元4并且沿轴线G的方向轴向地支承在覆盖单元4上,并且该轴承座63可以被电驱动马达65驱动成选择性地沿两个旋转方向绕轴线G旋转。因此,调节驱动器6是所谓的旋转式主轴驱动器。
可以由塑料材料或诸如黄铜等有色重金属形成的主轴螺母61以在绕轴线G的旋转方面固定的方式配装至双臂调节杆41的一个端部,该双臂调节杆41绕枢转轴承23以可枢转的方式支承在承载单元2上并且该双臂调节杆41的另一臂利用另一端部连接至覆盖单元4。
根据驱动马达65的旋转方向,主轴螺母61可以通过螺纹主轴61的旋转而在轴线G的方向上以平移的方式相对于螺纹主轴52移位,使得借助于调节杆41连接至主轴螺母61的覆盖单元4以及被接纳在覆盖单元4中的调节装置3可以相应地相对于承载单元2在竖向方向G上向上或向下调节,如用双箭头所指示的。
图3以单独的剖视图示出了呈浸入式主轴驱动器的形式的调节驱动器5,其中,为了更清晰起见已经省略了轴承座53。图5示出了沿着主轴轴线G的纵向截面以及图6示出了图5的放大的详细视图。
调节驱动器5具有齿轮7,该齿轮7包括毂元件71(=毂),该毂元件71具有带有内螺纹511的主轴螺母51并且在这种情况下相对于主轴轴线G同轴地布置。如图所示,主轴螺母51和毂元件71可以优选地一体地构造。然而,还可以设想并且可能的是,主轴螺母51由金属材料形成并且可以由塑料材料形成的毂元件72通过塑料材料注射成型方法注射到主轴螺母51上。
具有外周齿布置721的链轮72相对于毂元件71同轴地布置并且借助于根据本发明的滑动离合器8连接,在下文将对滑动离合器8进行更详细地说明。
连接至马达55的马达轴的蜗杆56与链轮72的齿布置721齿接合。
集成在齿轮7中的根据本发明的滑动离合器8在图5和图6中被示出为处于组装状态,并且在图4中以分解图示出为在主轴轴线G的方向上被拉开。
毂元件71具有径向周向突出部711,该突出部711在其轴向侧具有环形周向轴向摩擦面712和713。摩擦面712和713因此由周向突出部711的肩部形成。在安装状态下,摩擦面712在链轮72内部与对应的、类似的环形轴向摩擦面722轴向相对。链轮72为此具有向内突出的部分,该部分具有包括摩擦面722的肩部。
环形盘状摩擦元件73以摩擦接合的方式轴向地布置在摩擦面712与722之间。
在背离摩擦面722的一侧,环形调节螺钉74旋入到链轮72的同轴内螺纹723中。调节螺钉74具有与摩擦面713轴向相对的轴向摩擦面741。
环形轴向弹性元件75例如螺旋弹簧、波形垫圈或盘状弹簧、或由弹性体材料形成的O形环和摩擦元件76轴向地布置在调节螺钉74的摩擦面741与毂元件71的摩擦面713之间并且可以以与如上所述的摩擦元件73类似的方式构造且基本上具有与如上所述的摩擦元件73相同的功能。
摩擦元件73和76各自具有向外突出的销731和761,销731和761优选地布置成处于以均匀的方式分布在摩擦元件73和76的圆周上的状态。链轮72优选地具有内部凹槽724,摩擦元件73的销731和摩擦元件76的销761接合在内部凹槽724中并且摩擦元件73的销731和摩擦元件76的销761在绕主轴轴线G的旋转方向上相对于链轮固定。因此,摩擦元件73和76不能相对于链轮72绕主轴轴线G旋转。
由于调节螺钉74,摩擦元件76经由弹性元件75相对于毂元件71的摩擦面713以限定的预紧力加载。同时,毂元件71由此利用摩擦面712在轴向上经由摩擦元件73以预紧力轴向地压靠于链轮77的对应的摩擦面722。因此,毂元件71经由摩擦面712和713在链轮72上以摩擦接合的方式、也就是说以非形状配合锁定的方式联接至对应的摩擦面722和741。由于所描述的协作,形成了根据本发明的滑动离合器8,由马达55输出的扭矩借助于该滑动离合器8传递至齿轮7和螺纹主轴52。可以通过旋入或旋出调节螺母74来调节最大扭矩,由此可以调节作用在摩擦面712、713、722与741之间的轴向预紧力。
附图标记列表
1 转向柱
2 承载单元
21 固定装置
22、23 枢转轴承
3 调节单元
31 覆盖管
32 转向主轴
33 固定部分
34 传动元件
4 覆盖单元
41 调节杆
42 贯通开口
5、6 调节驱动器
51、61 主轴螺母
511 内螺纹
52、62 螺纹主轴
53、63 轴承座
54 固定元件
55、65 马达(驱动马达)
56、66 蜗杆
7 齿轮
71 毂元件
711 突出部
712 摩擦面
713 摩擦面
72 链轮
721 齿布置
722 摩擦面
73、76 摩擦元件
74 调节螺钉
741 摩擦面
75 弹性元件
8 滑动离合器
L 纵向轴线
H 竖向方向
G 主轴轴线(螺纹主轴轴线)
Claims (15)
1.一种用于机动车辆所用的转向柱(1)的调节驱动器(5),所述调节驱动器(5)包括螺纹主轴(52)和驱动单元(55),所述螺纹主轴(52)以外螺纹接合在主轴螺母(51、61)中,所述驱动单元(55)联接至所述螺纹主轴(52)或所述主轴螺母(51),使得所述螺纹主轴(52)和所述主轴螺母(51)能够被驱动成相对于彼此旋转,
其特征在于,
所述驱动单元(55)具有联接至所述螺纹主轴(52)或所述主轴螺母(51)的扭矩传递式滑动离合器(8)。
2.根据权利要求1所述的调节驱动器,其特征在于,所述驱动单元的马达(55)联接至所述滑动离合器(8)。
3.根据前述权利要求中的任一项所述的调节驱动器,其特征在于,所述滑动离合器(8)具有以摩擦接合的方式彼此接触的摩擦面(712、713、722、741)。
4.根据权利要求3所述的调节驱动器,其特征在于,所述摩擦面(712、713、722、741)中的至少一者以摩擦增加的方式构造。
5.根据前述权利要求3至4中的一项所述的调节驱动器,其特征在于,所述滑动离合器(8)具有预紧装置(74、75)。
6.根据权利要求5所述的调节驱动器,其特征在于,所述预紧装置具有弹性元件(75)和/或能够调节的调节装置(74)。
7.根据前述权利要求中的一项所述的调节驱动器,其特征在于,所述滑动离合器(8)相对于所述螺纹主轴(52)同轴地布置。
8.根据前述权利要求中的一项所述的调节驱动器,其特征在于,所述滑动离合器(8)连接至齿轮(7)。
9.根据权利要求8所述的调节驱动器,其特征在于,所述驱动单元(55)的能够旋转驱动的驱动轮(56)与所述齿轮(7)啮合接合。
10.根据前述权利要求8或9中的任一项所述的调节驱动器,其特征在于,所述齿轮(7)连接至所述主轴螺母(51)或所述螺纹主轴(52)。
11.根据前述权利要求8至10中的一项所述的调节驱动器,其特征在于,所述滑动离合器(8)布置在所述齿轮(7)的链轮(72)与毂(71)之间。
12.根据前述权利要求8至9中的一项所述调节驱动器,其特征在于,所述毂(71)连接至所述主轴螺母(7)或所述螺纹主轴(52)。
13.根据前述权利要求中的一项所述的调节驱动器,其特征在于,所述毂(71)和所述链轮(72)具有彼此相对的摩擦面(712、713、722、741)。
14.根据前述权利要求中的一项所述的调节驱动器,其特征在于,所述齿轮(7)具有预紧装置。
15.一种用于机动车辆的转向柱(1),所述转向柱(1)具有承载单元(2),所述承载单元(2)能够配装至车身,并且调节单元(3)借助于所述承载单元(2)保持,转向主轴(37)以可旋转的方式支承在所述调节单元(3)中,并且所述转向柱(1)具有调节驱动器(5、6),所述调节驱动器(5、6)包括螺纹主轴(52、62)和驱动单元(55、65),所述螺纹主轴(52、62)以外螺纹接合在主轴螺母(51、61)中,所述驱动单元(55、65)联接至所述螺纹主轴(52、62)或所述主轴螺母(51、62),使得所述螺纹主轴(52、62)和所述主轴螺母(51、61)能够被驱动成相对于彼此旋转,其中,所述调节驱动器(5、6)连接至所述承载单元(2)或所述调节单元(3),
其特征在于,
所述调节驱动器(5、6)如权利要求1至14中的一项所述的那样构造。
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DE102018212202A1 (de) * | 2018-07-23 | 2020-01-23 | Thyssenkrupp Ag | Getrieberad für einen Verstellantrieb, Verstellantrieb für eine Lenksäule und Lenksäule für ein Kraftfahrzeug |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103129602A (zh) * | 2011-11-21 | 2013-06-05 | 现代自动车株式会社 | 车辆的转向装置及其控制*** |
WO2014090349A1 (de) * | 2012-12-13 | 2014-06-19 | Thyssenkrupp Presta Aktiengesellschaft | Spindelantrieb |
DE102014101995A1 (de) * | 2014-02-18 | 2015-01-29 | Thyssenkrupp Presta Ag | Lenksäule für ein Kraftfahrzeug und Spindelmutter |
WO2018202672A2 (de) * | 2017-05-05 | 2018-11-08 | Thyssenkrupp Presta Ag | Lenksäule für ein kraftfahrzeug und verfahren zur herstellung einer lenksäule |
WO2019145281A1 (de) * | 2018-01-24 | 2019-08-01 | Thyssenkrupp Presta Ag | Lenksäule für ein kraftfahrzeug |
CN110267864A (zh) * | 2017-02-01 | 2019-09-20 | 蒂森克虏伯普利斯坦股份公司 | 用于机动车辆的可马达调节的转向柱 |
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Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7690597B2 (en) * | 2006-07-17 | 2010-04-06 | Eaton Corporation | Flap actuator |
CN107521547B (zh) * | 2016-06-21 | 2020-03-10 | 操纵技术Ip控股公司 | 转向柱组件的自锁伸缩式致动器 |
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103129602A (zh) * | 2011-11-21 | 2013-06-05 | 现代自动车株式会社 | 车辆的转向装置及其控制*** |
WO2014090349A1 (de) * | 2012-12-13 | 2014-06-19 | Thyssenkrupp Presta Aktiengesellschaft | Spindelantrieb |
DE102014101995A1 (de) * | 2014-02-18 | 2015-01-29 | Thyssenkrupp Presta Ag | Lenksäule für ein Kraftfahrzeug und Spindelmutter |
CN110267864A (zh) * | 2017-02-01 | 2019-09-20 | 蒂森克虏伯普利斯坦股份公司 | 用于机动车辆的可马达调节的转向柱 |
WO2018202672A2 (de) * | 2017-05-05 | 2018-11-08 | Thyssenkrupp Presta Ag | Lenksäule für ein kraftfahrzeug und verfahren zur herstellung einer lenksäule |
WO2019145281A1 (de) * | 2018-01-24 | 2019-08-01 | Thyssenkrupp Presta Ag | Lenksäule für ein kraftfahrzeug |
DE102018215188A1 (de) * | 2018-09-06 | 2020-03-12 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Elektromechanische Fahrzeuglenkung |
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