用于机动车辆的转向柱制造技术

本发明专利技术涉及一种用于机动车辆的转向柱(1)，包括转向轴(32)，其能够绕纵轴线(L)旋转地支承在套管(31)中，其中转向轴(32)具有能够在纵向方向上以伸缩方式调节地以扭矩配合的方式容纳在外轴(35)中的内轴(34)，并且套管(31)能够在纵向方向上以伸缩方式调节地容纳在引导盒(4)中，并且具有电动反馈致动器(7)用于旋转地驱动转向轴(32)，其中锁定装置设置在转向轴(32)与所述引导盒(4)之间，该锁定装置在收合在一起的收纳状态下能形成有效接合，以便将转向轴(32)抗扭地与引导盒(4)锁定。为了实现紧凑的结构，本发明专利技术建议锁定装置具有构造在内轴(34)上的形状配合元件(36)，该形状配合元件能够与构造在引导盒(4)上的对应的配对形状配合元件(81)旋转配合地接合。状配合元件(81)旋转配合地接合。状配合元件(81)旋转配合地接合。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于机动车辆的转向柱


[0001]本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的转向柱。

技术介绍

[0002]这种转向柱尤其适用于线控转向的转向系统。这种用于机动车辆的线控转向的转向系统接收如常规机械转向装置通过转动方向盘而产生的驾驶员的手动转向命令，该方向盘在转向柱上驾驶员侧固定在转向轴上。引入到转向轴中的转向命令借助于转角传感器或扭矩传感器来检测，并且由此产生的电控制信号被输出到转向致动器，该转向致动器借助于电伺服驱动器调节车轮的相应的转向转角。
[0003]为了产生真实的驾驶感觉，在线控转向的转向系统中，在现有技术中已知的是，从实际的瞬时行驶情况中检测或在模拟中计算如车辆速度、转向角、转向反作用力矩等参数，并且由这些参数形成反馈信号，该反馈信号被输入到马达式反馈致动器中。反馈致动器可以集成在转向柱中，并且包括作为手力矩或方向盘调节器的电伺服驱动器，其可以根据反馈信号经由转向轴将与实际反作用力矩对应的回位力矩(反馈力矩)耦合到方向盘中。这种“力反馈”系统为驾驶员如在传统的、机械耦合的转向装置中那样给出真实的驾驶情况的印象，这使直观的反应变得容易。
[0004]已知的是，转向柱在纵向方向上，也就是说在转向轴的轴向方向上或在纵轴线的方向上构造为可调节的，以便在手动驾驶模式下，在操作状态使所述方向盘与驾驶员位置匹配，以便于在操作位置进行舒适的手动转向干预。在自主驾驶时，在没有进行手动转向干预的自主驾驶模式期间，转向柱优选尽可能长地纵向地被推在一起，并且因此被置于收纳状态，以便将方向盘置于操作位置之外的收纳位置，使得车辆内部空间被释放以用于其他用途。
[0005]为了实现收纳，在现有技术中例如从US 2017/0369091 A1中已知，壳体单元具有长度可变的伸缩装置，所述伸缩装置具有至少一个引导盒，也称作外套管，也称作内套管的套管沿纵向方向，即沿纵轴线的方向，插入到所述引导盒中。转向轴同样被设计为长度可变可伸缩的，并且具有可旋转地支承在套管中的内轴，该内轴以可在纵向方向上伸缩调节的方式插入中空的外轴中，该外轴相对于引导盒可旋转地支承。为了传递扭矩，在内轴和外轴之间设置有形状配合导向装置，该形状配合导向装置具有旋转配合地相互嵌入的、可沿纵向调节的对应的形状配合元件。
[0006]为了设置收纳状态，套管与内轴和附接至内轴的方向盘一起被尽可能远地在行驶方向上向前被推入到引导盒中，即向前移入。为了在自主驾驶模式下将收纳状态的方向盘可靠地固定在车辆内部空间中，US 2017/0369091 A1中提供了一种锁定装置。该锁定装置在外轴上和在引导盒中具有对应的形状配合元件，这些形状配合元件在收纳状态沿纵向相互嵌入并且将外轴抗扭地固定在引导盒中。在此，内轴和外轴之间的旋转配合连接同时脱开接合并且旋转配合连接分开，从而使马达式反馈致动器与方向盘解耦。
[0007]锁定装置具有同轴地设置在外轴和引导盒之间的、可旋转配合接合的环形元件。
其缺点在于，由于同轴布置而需要相对较多的结构空间。此外，例如，振动可能在与转向轴解耦的反馈致动器中激发不期望的噪声。

技术实现思路

[0008]鉴于上述问题，本专利技术的目的是实现结构紧凑的转向柱。
[0009]根据本专利技术，该目的通过具有权利要求1的特征的转向柱来实现。有利的改进方案由从属权利要求给出。
[0010]一种用于机动车辆的转向柱中，包括：能够绕纵轴线旋转地支承在套管中的转向轴，其中，转向轴具有内轴，该内轴以能够在纵向方向上以伸缩方式调节并且扭矩配合的方式容纳在外轴中，并且套管能够在纵向方向上以伸缩方式调节地容纳在引导盒中；以及电动反馈致动器，其用于以旋转的方式驱动转向轴，其中，锁定装置布置在转向轴与引导盒之间，该锁定装置在收合在一起的收纳状态下能够形成有效接合，以便将转向轴抗扭地与引导盒锁定，根据本专利技术规定，锁定装置具有构造在内轴上的形状配合元件，该形状配合元件能够以旋转配合的方式与构造在引导盒上的对应的配对形状配合元件接合。
[0011]在本专利技术中，锁定装置不是如现有技术那样安装在外轴和引导盒之间，而是有效地安装在内轴和引导盒之间。由此产生的优点是，在外轴的径向外部不要求附加的径向结构空间，并且能够实现比现有技术更小构造的、更紧凑的结构。
[0012]在收纳状态中，在根据本专利技术的布置中，内轴在纵向方向上、即在纵轴线的方向上比在操作状态中更向前进入到引导盒中。根据定义，在此转向轴的在行驶方向上向前指向的前端部指向引导盒。方向盘所附接的后端部相对于引导盒在行驶方向上向后突出。在此意义上，在下文中使用术语"前"和"后"来指转向柱以及在其中相互作用的各个部件的取向。相应地，在收纳状态向前进入到引导盒中的内轴以其前端部位于引导盒的前端部区域中。
[0013]在内轴上可以将根据本专利技术的形状配合元件布置于在外轴的收纳状态下可以从外部触及的内轴的区段中。由此可以使形状配合元件和对应的配对形状配合元件关于外轴的外周在径向方向上向内移位，由此可以与外轴的外径无关地实现锁定装置具有比现有技术更小的直径或横截面。由此可以实现有利的更紧凑的结构形式。
[0014]优选地，根据本专利技术的转向柱适用于线控转向的转向柱。
[0015]在一种有利的改进方案中可以规定，引导盒由支撑单元保持。支撑单元可与机动车辆连接。
[0016]优选地，外轴具有与内轴的外横截面轮廓相对应的内横截面轮廓，其中，内横截面轮廓和外横截面轮廓扭矩配合地耦合。在一个有利的改进方案中，外横截面轮廓形成形状配合元件或者形状配合元件与外横截面轮廓相对应。由于这种措施，可以简化内轴的制造。
[0017]优选地，内轴具有可与方向盘耦合的固定区段。
[0018]本专利技术的一个有利的实施方式在于，内轴支承在套管中并且在纵向方向上轴向地保持在套管中，其中，套管可以作为内护套从构造为外护套的引导盒向后突出。在此，管状的外轴可旋转地支承在引导盒中，并且沿纵向方向固定。因此，为了收纳，由套管和内轴组成的装置(其也可以被称为伺服单元)被向前调节，其中，套管以伸缩的方式进入引导盒中，并且同时内轴进入到外轴中。
[0019]本专利技术的一个有利的实施方案可以规定，形状配合元件设置在内轴的进入到引导盒的前端部上。形状配合元件可以具有在端侧设置的形状配合横截面，该形状配合横截面能够实现关于绕纵轴线的旋转旋转配合的连接，例如在纵轴线的方向上轴向向前指向或突出的非圆形形状配合元件，例如多边形的棱柱销、类似于在花键轴中的纵向齿部或类似物。替代地可以考虑，形状配合元件具有在端侧成型的、敞开的形状配合凹部，例如类似于内多边形的工具套口。轴向地在纵向方向上优选在前端侧布置在内轴处的形状配合元件具有如下优点，即，不需要用于锁定装置的径向的结构空间。
[0020]优选地，形状配合元件可以与纵轴线同轴地布置。
[0021]优选地，形状配合元件均匀分布地布置在内轴的圆周上。
[0022]优选地，形状配合元件和配对形状配合元件彼此具有间隙配合。由于这种设计，可以低磨损地并以很小本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于机动车辆的转向柱(1)，包括转向轴(32)，该转向轴能够绕纵轴线(L)旋转地支承在套管(31)中，其中，所述转向轴(32)具有能够在纵向方向上以伸缩方式调节地以扭矩配合的方式容纳在外轴(35)中的内轴(34)，并且所述套管(31)能够在纵向方向上以伸缩方式调节地容纳在引导盒(4)中，并且具有电动的反馈致动器(7)用于旋转地驱动所述转向轴(32)，其中，锁定装置设置在所述转向轴(32)与所述引导盒(4)之间，该锁定装置在收合在一起的收纳状态下能够形成有效接合，以便将转向轴(32)抗扭地与引导盒(4)锁定，其特征在于，所述锁定装置具有构造在所述内轴(34)上的形状配合元件(36)，该形状配合元件能够与构造在所述引导盒(4)上的对应的配对形状配合元件(81)旋转配合地接合。2.根据权利要求1所述的转向柱，其特征在于，所述形状配合元件(36)布置在所述内轴(34)的插入到所述引导盒(4)中的前端部上。3.根据前述权利要求中任一项所述的转向柱，其特征在于，所述配对形状配合元件(81)布置在所述引导盒(4)的前端侧(421)中。4.根据前述权利要求中任一项所述的转向...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒂姆，
申请(专利权)人：蒂森克虏伯股份公司，
类型：发明
国别省市：