CN1762750A - 转向柱高度调节装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种转向柱高度调节装置，具有一基体(1)、一用于容纳和引导一转向柱的转向柱导向件(2)、一用于将转向柱导向件(2)相对于基体(1)可偏转地支承的转向柱轴承(20)、一用于使转向柱导向件(2)相对于基体(1)偏转的调整元件(3)、以及一用于调节调整元件(3)的驱动设备(4)，其中，所述驱动设备(4)设置在基体(1)上。

Description

转向柱高度调节装置

技术领域

本发明涉及一种具有权利要求1前序部分的特征的转向柱高度调节装置。

背景技术

在US5,275,066中公开了一种转向柱高度调节装置。该装置包括：一基体，它作为一个简单的支承元件紧紧固定在一车架上；一套管式的转向柱导向件，它用于容纳和引导一转向柱；一转向柱轴承，它将转向柱导向件相对于基体可偏转地轴承；一调整元件，它采用直角杠杆系统的形式，用于使转向柱导向件相对于基体偏转，其中调整元件在其角部段中通过一调整元件轴承可偏转地支承在基体上；以及一用于调节调整元件的驱动设备，其中，驱动设备固定在转向柱导向件上。

在DE 41 03 202 A1中公开了一种用于车辆的转向柱，其中，由通过一万向节相连接的下轴和上轴所组成的转向摆臂轴可转动地支承在一壳体中，该壳体则由一固定在车身上的下壳体和一与之相对置的可以围绕着一横向于转向柱纵轴线的轴线运动的上壳体组成。下壳体和上壳体两者通过电动操作的并利用齿相互啮合的中间件可调节地相互连接。中间件由一固定在上壳体上的扇形蜗轮构成，其中心位于万向节的轴交叉点上，并且平行于转向柱的纵轴线。一蜗杆与一扇形蜗轮的齿相啮合，其中蜗杆与车身固定地支承在下壳体上，并可以电动驱动。该结构由大量的单件零件组成，而且作为具有一摆轴的蜗轮蜗杆解决方案在结构上相当繁琐。

其他的单轴或者多轴驱动设备以及所采用的单件零件在例如US 4,925,210、EP 0834437、DE 196 28 520 C2或DE 33 22 863 A1中有所公开。

发明内容

本发明的目的在于，提出另一种可供选择的转向柱高度调节装置。

具有权利要求1特征的转向柱高度调节装置实现了上述目的。

据此，特别有利的是这样一种转向柱高度调节装置，其具有一基体、一用于容纳和引导转向柱的转向柱导向件、一用于将转向柱导向件相对于基体可偏转地支承的转向柱轴承、一用于使转向柱导向件相对于基体偏转的调整元件以及一用于调节调整元件的驱动设备，其中，驱动设备设置在基体上。

优选的构造方式是从属权利要求的内容。

特别是优选这样一装置，其中驱动设备具有一个蜗轮蜗杆传动装置。

特别是优选这样一装置，其中驱动设备具有一个两段式的、特别是自动联锁的蜗轮蜗杆传动装置。

特别是优选这样一装置，其中调整元件通过一调整元件轴承可偏转地支承在基体上。

特别是优选这样一装置，其中为了对调整元件进行调节，调整元件在调整元件轴承一侧且与调整元件轴承间隔开地通过一扇形蜗轮耦合到驱动设备上。

特别是优选这样一装置，其中调整元件和用于调节调整元件的驱动设备经由在一扇形蜗轮上的一个半球形的假边部分(Aufdoppelung)相耦合。

特别是优选这样一装置，其中转向柱轴承在调整元件轴承另一侧并与调整元件轴承间隔开地设置在调整元件上。

优选这样一装置，特别是在有一个半球形的假边部分的情况下，一个与扇形蜗轮相啮合的蜗杆的蜗杆轴线相对于一转向柱轴线所在的摆转平面或扇形蜗轮的一转动平面倾斜地延伸，并与所述平面相交。

特别是优选这样一装置，其中用于支承调整元件和转向柱导向件的轴承是无间隙的轴承。

特别是优选这样一装置，其中驱动设备和/或调整元件集成在一车辆转向柱的部件中。

特别是优选这样一装置，其驱动设备设置在基体上。

这种转向柱高度调节装置由于其简单、紧凑的结构而具有众多的优点，其中，可以在一经济的解决方案中实现一确定的调节速度、一确定的调节行程、一最小的间隙或者甚至是没有间隙、确定的形变稳定性和确定的碰撞要求。特别是可以使用一小尺寸的电驱动设备来进行一车辆转向柱的这种高度调节。

这种转向柱高度调节装置体现了在一较小的结构空间、较小的驱动设备需用调节力、一足够快的调节速度、刚性、间隙、装配和碰撞要求等方面的适宜的开发。此外，它也能适应于进一步的开发改进。该方案适用于不同类型的车型。通过将转向柱与驱动部件相融合，可以减少部件周长，同时也实现了一种紧凑的、最小化的结构形式。有利的是，这种转向柱高度调节装置在装配范畴的安装接口方面可以模块化地自由选择。由于效率很高，可以使用耗电很少的小型电动机。

旋转中心的数量较少，而且仅在齿轮部分可能存在一微小的间隙，由此避免了间隙的尺寸链影响或者间隙累加。由于可运动的零件数量较少，也使得振动可能性很小。该结构可以实现确定的且无应力的闭锁止挡。在该结构设置中，驱动单元是力系统的一集成部件。此外，通过将齿啮合和系统的共振特性相适配，可以影响声学特征，其中在运行时不变的杠杠比可以实现在整个调节行程中的恒定的噪音等级和各部件的零相对运动。

附图说明

下面借助于附图详细说明一个实施例。图中示出：

图1：以单个零件的拆分视图形式显示的一转向柱高度调节装置，局部示出了一半球面形的假边部分；

图2：装配状态下的该转向柱高度调节装置的两个透视图；

图3：该转向柱高度调节装置的另一个透视图。

具体实施方式

正如附图中所示，一转向柱高度调节装置由众多的单个部件组成，下面主要对那些对于该优选的转向柱高度调节装置的结构布置和工作原理的理解而言非常重要的部件进行描述。

一转向柱导向件2通过一调整元件3支承在一基体1中。一固定于基体1一侧的驱动设备4用于实现转向柱导向件2相对于基体1的自动调节。

基体1构成了转向柱导向件2的一个壳体，其中转向柱导向件2可偏转地支承在一与其纵轴线X垂直的平面内。在图中所示实施例中，基体1的结构基本上设计成倒U形，其侧壁11与纵轴线X相平行。特别地，一种相反取向的结构，也就是一U形布置，也是可以实施的。优选具有一导向结构的转向柱高度调节装置安装在车辆中。转向柱高度调节装置优选通过基体与车辆车架相连接。

在基体1的侧壁11上，与附图中基体1的前端相邻，布置一调整元件轴承13，它具有一与纵轴线X相垂直的调整元件轴承轴线B。为此通孔12穿过基体1的侧壁11。调整元件轴承轴线B与转向柱轴承轴线A相平行地并且相隔一段距离地穿过整个结构。

设计为弓形夹式结构的调整元件3通过调整元件轴承13垂直于纵轴线X地支承在基体1中。这样，调整元件3可以在一平面内偏转，转向柱导向件2在此平面内偏转。调整元件3优选设计成带有两个侧壁31的大致U形结构。这样选择调整元件3的侧壁31的布置，使得调整元件3的侧壁31的外侧紧靠在基体1的侧壁11的内侧上，这样可以实现调整元件3和基体1之间的无间隙的相对运动。调整元件3在纵轴线X方向上延伸，并且其侧壁31与转向柱导向件2以及基体的侧壁11保持平行。调整元件3在附图中的前后两端之间，在其两个侧壁31上设计相应的支承元件，特别是用于容纳轴承13的通孔32。在调整元件3装入基体1之后，该两部分就可以围绕着调整元件轴承轴线B相互偏转。

在调整元件3的侧壁31中，在附图中的前端部分上设置与纵轴线X垂直的支承点33，特别是用于容纳一转向柱轴承20的通孔33。转向柱导向件2，它优选构成为管状并用于容纳和引导一转向柱，在其侧面的圆周区域上具有相应的支承点，特别是用于容纳转向柱轴承20的元件的开孔21。在装配状态下，转向柱导向件2通过转向柱轴承20可围绕转向柱轴承轴线A偏转地支承在调整元件3的前端部分上。此外，转向柱导向件2和调整元件3组成的结构可以围绕调整元件轴承13的调整元件轴承轴线B附加地相对于基体1偏转。转向柱轴承轴线B和调整元件轴承轴线A相互平行地延伸。

驱动设备4起到使由调整元件3和转向柱导向件2组成的整体结构自动偏转的作用，它优选安装于基体1的侧壁11之一的外侧。驱动设备4一般具有一电动机驱动装置40，其驱动轴和纵轴线位于转向柱导向件2的偏转平面内，并依其偏转位置的具体情形也可能处在与纵轴线X平行的位置上。驱动装置40固定在一驱动装置壳体44上，其中传动轴以一传动蜗杆41伸进驱动装置壳体44内。传动蜗杆41驱动一具有另一个蜗杆42的第二级传动段43。其中第二级传动段43基本上与传动轴的纵轴线以及传动蜗杆41相垂直地安装在驱动装置壳体44的内部。

借助于第二级传动段43的另一个蜗杆42，可以驱动一扇形蜗轮或者说扇形齿轮35，它是调整元件3的组成部件。其中扇形蜗轮或者说扇形齿轮35由一单件式的或者优选是分离的且与一相应的调整元件3的侧壁31固定连接的部件构成。构成蜗轮35的部件从调整元件3在附图中的后端部分在侧向上远离地伸入一开孔15中，该开孔相应地形成在调整元件3和驱动设备4之间的基体1的与之相邻的侧壁11中。

基体1的侧壁11中用于穿入或穿过扇形蜗轮或者说扇形齿轮35的开孔15优选设计成弧形结构。从调整元件3一侧伸出的扇形蜗轮或者扇形齿轮35也相应地同样设计成弧形结构。在附图中的后部区域上形成了扇形蜗轮或者说扇形齿轮的齿，正如图1中借助于局部图示所简单表示的那样。这些齿位于侧壁11的外部，并在侧面上与相配的第二级传动段43的另一个蜗杆42相啮合。优选在扇形蜗轮或者说扇形齿轮35上有一相应的半球面形的假边部分(Aufdoppelung)，此时，齿仅仅完整地构造在其直接进行齿啮合的区域内。

所述另一个蜗杆42的蜗杆轴线Y在附图中不是垂直的，而是相对于一垂直线Z偏转地延伸。这样，延长另一个蜗杆的蜗杆轴线Y就会与转向柱轴线X所在的摆转平面或者说扇形蜗轮或扇形齿轮35的转动平面相交。因此，所述另一个蜗杆42相对于扇形蜗轮35倾斜地延伸。

通过驱动装置40对传动蜗杆41进行的驱动进而驱动另一个蜗杆42以及调节扇形蜗轮或者说扇形齿轮35。由此，调整元件3围绕着调整元件轴承13偏转，同时，转向柱导向件2也通过转向柱轴承20相对调整元件3以及相对基体1偏转。

在特别优选的实施形式中，调节驱动装置由一个两段式、自动联锁的蜗轮蜗杆传动装置组成。在第二级传动段43上，作用力通过一扇形蜗轮或者说扇形齿轮35传递到调整元件3上，其前端支承位于基体1的侧壁11上。围绕着支承点13、B，调整元件3通常在垂直方向上偏转，其中偏转运动通过第二个-在图中位于前部而在装配状态下一般位于后部的-支承点，也就是转向柱轴承20、A传递到转向柱导向件2上，转向柱安置在转向柱导向件2内。从而，这种结构设置可以通过两个旋转轴线或轴承轴线A、B，在转向柱导向件2与调整元件3之间或在调整元件3与基体1连同没有间隙的轴承元件20、13之间，实现对转向柱的调节。这样就不会产生间隙尺寸链，实现无间隙。在扇形蜗轮或者说扇形齿轮35上的半球形的假边部分是特别有利的，由此，通过使扇形蜗轮或者说扇形齿轮35尺寸对应地以及相互匹配地安装在开孔15中，在齿轮稳定性很高的情况下实现了无间隙。通过将单个的驱动元件集成在转向柱或转向柱支承部件上，与已知的结构形式相比，零部件数量得以减少。此外，将驱动设备4和调整元件3设置在整体结构中也有助于提高转向柱支架的刚性，因为这样实现了一种封闭式的力系统。

Claims (11)

1.转向柱高度调节装置，具有

-一基体(1)，

-一用于容纳和引导一转向柱的转向柱导向件(2)，

-一用于将转向柱导向件(2)相对于基体(1)可偏转地支承的转向柱轴承(20)，

-一用于使转向柱导向件(2)相对于基体(1)偏转的调整元件(3)，以及

-一用于调节调整元件(3)的驱动设备(4)，其特征在于，

-所述驱动设备(4)设置在基体(1)上。

2.按照权利要求1的装置，其特征在于，驱动设备(4)具有一个蜗轮蜗杆传动装置(41；42)。

3.按照权利要求1或2的装置，其特征在于，驱动设备(4)具有一两段式的、特别是自动联锁的蜗轮蜗杆传动装置(41；42)。

4.按照上述权利要求之一的装置，其特征在于，调整元件(3)通过一调整元件轴承(13)可偏转地支承在基体(1)上。

5.按照权利要求4的装置，其特征在于，为了对调整元件(3)进行调节，调整元件(3)在调整元件轴承(13)一侧且与调整元件轴承(13)间隔开地通过一扇形蜗轮(35)耦合到驱动设备(4)上。

6.按照权利要求4或5的装置，其特征在于，调整元件(3)和用于调节调整元件(3)的驱动设备(4)经由在一扇形蜗轮(35)上的一个半球形的假边部分相耦合。

7.按照权利要求5或6的装置，其特征在于，转向柱轴承(20)在调整元件轴承(13)另一侧并与调整元件轴承间隔开地设置在调整元件(3)上。

8.按照上述权利要求之一的装置，其特征在于，一个与扇形蜗轮相啮合的蜗杆(42)的蜗杆轴线(Y)相对于一转向柱轴线(X)所在的摆转平面或扇形蜗轮(35)的一转动平面倾斜地延伸，并与所述平面相交。

9.按照上述权利要求之一的装置，其特征在于，具有用于支承调整元件(3)和转向柱导向件(2)的无间隙的轴承(13、20)。

10.按照上述权利要求之一的装置，其特征在于，驱动设备(4)和/或调整元件(3)集成在一车辆转向柱的部件中。

11.按照上述权利要求之一的装置，其特征在于，驱动设备(4)设置在基体(1)上。

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