具有机电固定装置的转向柱制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于机动车辆的转向柱(1)，该转向柱可以在其纵向方向(12)和/或其高度方向(11)上被调节，该转向柱包括套管(5)、导引支架(6)和机电固定装置(13)，套管以可旋转的方式支承转向轴(2)，导引支架可以直接地或间接地连接至机动车辆的车身且具有两个侧夹爪(18、19)，套管(5)布置在两个侧夹爪之间，在机电固定装置的解锁位置中，套管(5)可以相对于导引支架(6)在转向柱(1)的纵向方向(12)和/或高度方向(11)上被调节，并且在机电固定装置的固定位置中，套管(5)的设定位置相对于导引支架(6)固定。固定装置(13)包括夹紧螺栓(15)、往复机构(16)和支承轴承，夹紧螺栓延伸穿过导引支架(6)的侧夹爪(18、19)且可以在固定装置(13)的打开和关闭期间借助于电动马达(17)而绕夹紧螺栓的轴线旋转。导引支架(6)的侧夹爪(18、19)和套管(5)布置在往复机构(16)与支承轴承之间。电动马达(17)借助于以可枢转的方式安装的杆(23)作用在夹紧螺栓(15)上。设置有传感器(28、48)，传感器设计成对杆(23)的位置进行检测。

Steering column with electromechanical fixture

The invention relates to a steering column (1) for a motor vehicle, which can be adjusted in its longitudinal direction (12) and/or its height direction (11). The steering column comprises a sleeve (5), a guide bracket (6) and an electromechanical fixture (13), a sleeve supporting a steering shaft (2) in a rotating manner, and a guide bracket can be directly or indirectly connected to the body of the motor vehicle with two side clamps. The jaw (18, 19) and the sleeve (5) are arranged between the two side clamps. In the unlocking position of the electromechanical fixing device, the sleeve (5) can be adjusted in the longitudinal direction (12) and/or the height direction (11) of the steering column (1) relative to the guide bracket (6), and in the fixed position of the electromechanical fixing device, the setting position of the sleeve (5) is fixed relative to the guide bracket (6). The fixing device (13) includes a clamping bolt (15), a reciprocating mechanism (16) and a supporting bearing. The clamping bolt extends through the side clamps (18, 19) of the guide bracket (6) and can rotate around the axis of the clamping bolt with the help of an electric motor (17) during the opening and closing of the fixing device (13). The side clamps (18, 19) and sleeves (5) of the guide bracket (6) are arranged between the reciprocating mechanism (16) and the supporting bearing. The electric motor (17) acts on the clamping bolt (15) by means of a rod (23) mounted in a pivotal manner. Sensors (28, 48) are provided, and the sensor is designed to detect the position of the rod (23).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有机电固定装置的转向柱本专利技术涉及机动车辆的可调节转向柱，该转向柱具有权利要求1的前序部分的特征，并且本专利技术涉及具有权利要求10的前序部分的特征的方法。可调节转向柱用于使方向盘的位置适应驾驶员的就座位置，并且在各种实施方式中是已知的。在许多机动车辆中，可以设定转向柱的竖向倾斜度和/或方向盘与驾驶员的间距。在设定转向柱之后，转向柱被固定在期望的位置中。为此，已知的是用于机动车辆的能够在轴向方向和/或竖向方向上被调节的转向柱的多种夹紧机构。由于尽管在使用杆元件的情况下仍需要很大的力来锁定夹紧机构，因此需要一种能够电致动的机构。出于安全原因，还需要至少在关闭位置处对夹紧机构的位置进行识别或检测。公开的说明书FR2947233A1公开了一种夹紧机构，该夹紧机构可以借助于电致动元件来启动。此处，借助于电致动元件的马达的转子位置传感器确定了固定装置所处的状态。该解决方案的缺点在于，马达的监测仅是对夹紧装置的位置的一个指示。此外，DE69919639T2公开了一种电夹紧机构，其中，可动凸轮盘以共同旋转的方式附接至蜗轮，并且在旋转方面不可移动的凸轮盘借助于座板固定至壳体。此处的缺点在于大量的部件和相关联的成本。没有对识别固定装置的状态进行规定。本专利技术的目的在于提供一种具有机电固定装置的可调节转向柱，该可调节转向柱包括紧凑的结构并且可以从一种状态可靠地移动成另一状态。所述目的通过具有权利要求1的特征的转向柱和具有权利要求10的特征的用于设定转向柱的位置的方法来实现。因此，提供了一种用于机动车辆的转向柱，该转向柱能够在其纵向方向和/或其竖向方向上被调节，该转向柱包括套管、导引支架、机电固定装置，套管用于以可旋转的方式安装转向主轴，导引支架能够连接至机动车辆的车身并且导引支架包括两个侧颊板，套管布置在两个侧颊板之间，在机电固定装置的释放位置中，套管能够相对于导引支架在转向柱的纵向方向和/或竖向方向上被调节，并且在机电固定装置的固定位置中，套管的设定位置相对于导引支架固定，其中，固定装置包括夹紧螺栓以及行程产生机构和支承轴承，夹紧螺栓延伸穿过导引支架的侧颊板，并且夹紧螺栓在固定装置的打开和关闭期间能够借助于电动马达而绕夹紧螺栓的轴线旋转，其中，导引支架的侧颊板和套管布置在行程产生机构与支承轴承之间。由于电动马达经由以可枢转的方式安装的杆作用在夹紧螺栓上，因而机电固定装置是特别紧凑的。此外，设置有传感器，该传感器设计成对杆的位置进行检测。固定装置的状态可以通过杆的位置直接推断。因此可以可靠地得到固定装置的状态。传感器优选地包括位置传感器和/或至少一个限位开关。限位开关应当被理解为表示对移动物体何时已经到达特定位置进行识别的传感器。相反，位置传感器对物体与参考点之间的间距进行测量。两个传感器使得可以容易地且可靠地检测杆的位置，并且因此容易地且可靠地检测固定装置的状态。套管因此构造成使得其以可旋转的方式接纳或支承被形成为转向轴的转向主轴。优选地可以规定电动马达被容纳在壳体中。在一个实施方式中，位置传感器是具有总电阻的电位计，其中，杆包括滑动件，滑动件能够与杆一起沿着运动行程移动且借助于滑动接触而将电固定的总电阻机械地分成与所述总电阻对应的两个部分电阻。通过杆的借助于电动马达的运动，部分电阻改变，并且可以对杆相对于参考点的位置进行检测。此处，优选的情况在于，滑动件布置在杆的远离夹紧螺栓的端部上且包括至少从夹紧螺栓的固定位置延伸到夹紧螺栓的释放位置中的运动行程。然而，还可以规定，所述至少一个限位开关包括挡光件，其中，杆的位置通过挡光件的中断而被检测。除了位置传感器之外还可以设置有这种绝对传感器，例如以便在发生故障的情况下执行固定装置的状态检测。然而，也可以仅使用限位开关。此处，设置有至少两个限位开关以便对达到释放位置和固定位置的两种状态进行检测。优选的情况在于，行程产生机构包括两个行程产生盘，其中，第一行程产生盘以共同旋转的方式连接至夹紧螺栓且第二行程产生盘在壳体中以能够轴向移位的方式在夹紧螺栓上被导引，并且其中，壳体以不固定的方式安装在第二行程产生盘上。因此不需要将壳体另外紧固至车身，并且可以实现紧凑设计。两个行程产生盘例如可以包括凸轮轮廓。同样能够想到并且可能的是，在行程产生盘之间布置有滚动体或倾斜销。替代性地，行程产生机构还可以包括螺母，该螺母与夹紧螺栓上的螺纹相互作用并且借助于螺母在夹紧螺栓的轴线的方向上的移位来提供夹紧行程。在第一实施方式中，电动马达的转子轴以共同旋转的方式连接至蜗杆，其中，蜗杆与蜗轮啮合，蜗轮以共同旋转的方式连接至第一行程产生盘。此处，蜗轮形成杆。在另一实施方式中，电动马达的转子轴包括与主轴螺母接合的带螺纹的主轴，其中，主轴螺母经由杆以共同旋转的方式连接至夹紧螺栓。所有实施方式的共同之处在于，优选地，作为行程产生装置的两个行程产生盘与支承轴承相互作用，以便提供用于固定装置的固定位置的夹紧行程。还提供了一种用于对机动车辆中的以上所描述的转向柱的位置进行设定的方法，该方法包括下述步骤：-在固定机构借助于致动装置的致动来设定转向柱的位置之后，借助于电动马达将固定装置移动到释放位置中；-借助于传感器检查固定装置的状态；如果检查得出固定装置未位于释放位置中，则启动诊断程序；如果检查得出固定装置位于释放位置中，则等待致动装置的使转向柱的位置固定的致动；-如果在预定时间内未检测到用于使转向柱的位置固定的致动，则借助于电动马达将固定装置移动到固定位置中；-如果在预定时间内检测到用于使转向柱的位置固定的致动，则借助于电动马达将固定装置移动到固定位置中；-借助于传感器检查固定装置的状态；如果检查得出固定装置未位于固定位置中，则启动诊断程序。借助于该方法，可以始终确保检测到固定装置位于所需状态或错误位置中，这提高了可靠性。诊断程序优选地包括下述步骤：-使电动马达在释放位置的方向上通电预定时间，并且对关于位置变化的传感器进行监测；-如果未到达释放位置，则向机动车辆发送故障信号并且启动马达直到到达固定位置为止；在该过程中，对关于位置变化的传感器进行监测；-如果未到达固定位置，则向机动车辆发送第二故障信号。下面将基于附图对本专利技术的优选实施方式进行更详细地论述。在所有附图中，相似或具有相似动作的部件将由相同的附图标记表示。在附图中：图1为具有处于固定位置的机电固定装置的转向柱的三维图，图2示出了固定装置的局部分解图，图3示出了处于固定位置的固定装置的立体细节图，图4为处于释放位置的固定装置的三维图，图5示出了处于释放位置的固定装置的侧视图，图6示出了具有电位计的电路，图7示出了具有电位计的第二电路，图8示出了电位计的测量电压与运动行程关系图，图9为用于对固定装置进行控制的方法的示意图，图10示出了在第二实施方式中具有行程机构的转向柱的三维图，以及图11示出了具有挡光件的固定装置的侧视图。图1示出了转向柱1，该转向柱1包括转向主轴2，该转向主轴2安装在具有套管5的转向主轴轴承单元4中，以便能够绕转向主轴的旋转轴线3旋转。套管5在导引支架6中被导引以便能够沿着转向主轴2的纵向轴线移位。套管5安装在导引支架6中，以便能够绕枢转轴线7枢转。导引支架6由呈支撑架形式的保持部分8保持，其中，在前部车辆碰撞的情况下，导引支架6可以与套本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于机动车辆的转向柱(1)，所述转向柱能够在其纵向方向(12)和/或其竖向方向(11)上被调节，所述转向柱(1)包括‑套管(5)，所述套管(5)用于以可旋转的方式安装转向主轴(2)，‑导引支架(6)，所述导引支架(6)能够直接地或间接地连接至所述机动车辆的车身且包括两个侧颊板(18、19)，所述套管(5)布置在所述两个侧颊板(18、19)之间，‑机电固定装置(13)，在所述机电固定装置(13)的释放位置中，所述套管(5)能够相对于所述导引支架(6)在所述转向柱(1)的所述纵向方向(12)和/或所述竖向方向(11)上被调节，并且在所述机电固定装置(13)的固定位置中，所述套管(5)的设定位置相对于所述导引支架(6)固定，其中，所述固定装置(13)包括‑夹紧螺栓(15)，所述夹紧螺栓(15)延伸穿过所述导引支架(6)的所述侧颊板(18、19)，并且所述夹紧螺栓(15)在所述固定装置(13)的打开和关闭期间能够借助于电动马达(17)而绕所述夹紧螺栓(15)的轴线旋转，以及‑行程产生机构(16)和支承轴承，其中，所述导引支架(6)的所述侧颊板(18、19)和所述套管(5)布置在所述行程产生机构(16)与所述支承轴承之间，其特征在于，所述电动马达(17)经由以可枢转的方式安装的杆(23)作用在所述夹紧螺栓(15)上，其中，设置有传感器(28、48)，所述传感器(28、48)设计成对所述杆(23)的位置进行检测。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.14 DE 102016008561.41.一种用于机动车辆的转向柱(1)，所述转向柱能够在其纵向方向(12)和/或其竖向方向(11)上被调节，所述转向柱(1)包括-套管(5)，所述套管(5)用于以可旋转的方式安装转向主轴(2)，-导引支架(6)，所述导引支架(6)能够直接地或间接地连接至所述机动车辆的车身且包括两个侧颊板(18、19)，所述套管(5)布置在所述两个侧颊板(18、19)之间，-机电固定装置(13)，在所述机电固定装置(13)的释放位置中，所述套管(5)能够相对于所述导引支架(6)在所述转向柱(1)的所述纵向方向(12)和/或所述竖向方向(11)上被调节，并且在所述机电固定装置(13)的固定位置中，所述套管(5)的设定位置相对于所述导引支架(6)固定，其中，所述固定装置(13)包括-夹紧螺栓(15)，所述夹紧螺栓(15)延伸穿过所述导引支架(6)的所述侧颊板(18、19)，并且所述夹紧螺栓(15)在所述固定装置(13)的打开和关闭期间能够借助于电动马达(17)而绕所述夹紧螺栓(15)的轴线旋转，以及-行程产生机构(16)和支承轴承，其中，所述导引支架(6)的所述侧颊板(18、19)和所述套管(5)布置在所述行程产生机构(16)与所述支承轴承之间，其特征在于，所述电动马达(17)经由以可枢转的方式安装的杆(23)作用在所述夹紧螺栓(15)上，其中，设置有传感器(28、48)，所述传感器(28、48)设计成对所述杆(23)的位置进行检测。2.根据权利要求1所述的转向柱，其特征在于，所述传感器包括位置传感器(28)和/或至少一个限位开关(48)。3.根据权利要求2所述的转向柱，其特征在于，所述位置传感器(28)包括具有总电阻的电位计，其中，所述杆(23)包括滑动件(33)，所述滑动件(33)能够与所述杆(23)一起沿着运动行程移动且借助于滑动接触将电固定的所述总电阻机械地分成与所述总电阻对应的两个部分电阻。4.根据权利要求3所述的转向柱，其特征在于，所述滑动件(33)布置在所述杆(23)的远离所述夹紧螺栓的端部上且包括至少从所述夹紧螺栓(15)的固定位置延伸到所述夹紧螺栓(15)的释放位置中的运动行程。5.根据前述权利要求中的任一项所述的转向柱，其特征在于，所述至少一个限位开关(48)包括挡光件，其中，所述杆(23)的位置通过所述挡光件的中断而被检测。6.根据前述权利要求中的任一项所述的转向柱，其特征在于，所述行程产生机构(16)包括两个行程产生盘(24、25)，其中，第一行程产生盘(24)以共同旋转的方式连接至所述夹紧螺栓(15)且第二行程产生盘(25)在壳体中以能够轴向移位的方式在所述夹紧螺栓(15)上被导引，并且其中，所述壳体以不固定的方式安装在所述第二行程产生盘(25)上。7.根据前述权利要求中的任一项所述的转向柱，其特征在于，所述电动马达(18)的转子轴(21)以共同旋转的方式连接至蜗杆(22)，其中，所述蜗杆(22)与蜗轮(23)啮合，所述蜗轮(23)以共同旋转的方式连接至所述第一行程产生盘(24)。8.根据前述权利要求1至6中的任一项所述的转向柱，其特征在于，所述电动马达(18)的转子轴(20)包括与主轴螺母(22)接合的带螺纹的主轴(21)，其中，所述主轴螺母(22)经由所述杆(23)以共同旋转的方式连接至所述夹紧螺栓(15)。9.根据前述权利要求中的任一项所述的转向柱，其特征在于，作为行程产生装置的所述两个行程产生盘(24、25)与所述支承轴承相互作用以提供用于所述固定装置(13)的所述固定位置的夹紧行程。10.一种用于对机动车辆中的转向柱的位置进行设定的方法，所述转向柱包括：-套管(5)，所述套管(5)用于以可...

【专利技术属性】
技术研发人员：让皮埃尔·施佩希特，克里斯托夫·蒙丁，
申请(专利权)人：蒂森克虏伯普利斯坦股份公司，蒂森克虏伯股份公司，
类型：发明
国别省市：列支敦士登,LI