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，该转向柱包括壳单元，转向主轴在该壳单元中安装成能够绕在纵向方向上延伸的纵向轴线旋转，并且该壳单元包括可以相对于彼此在纵向方向上以套叠伸缩的方式进行调节的至少两个壳管，转向柱包括具有至少一个轴承支承件的滚子导引件，该滚子导引件可以在第一壳管上径向移位，并且至少一个滚子在该滚子导引件中安装成能够绕横向于纵向轴线的滚子轴线旋转，并且滚子可以通过滚子的外周在第二壳管上沿纵向方向滚动，其中，预紧装置与轴承支承件相互作用，以使滚子抵靠第二壳管预紧。本发明专利技术提出使轴承支承件在第一壳管上以相对于纵向轴线的倾斜斜度被导引，并且预紧装置设计成向轴承支承件施加轴向力。加轴向力。加轴向力。

【技术实现步骤摘要】
用于机动车辆的转向柱


[0001]本专利技术涉及用于机动车辆的转向柱，该转向柱包括壳单元，转向主轴在该壳单元中安装成能够绕在纵向方向上延伸的纵向轴线旋转，并且该壳单元包括能够相对于彼此在纵向方向上以套叠伸缩的方式进行调节的至少两个壳管，转向柱包括具有至少一个轴承支承件的滚子导引件，该滚子导引件能够在第一壳管上径向移位，并且至少一个滚子在该滚子导引件中安装成能够绕横向于纵向轴线的滚子轴线旋转，并且滚子可以通过滚子的外周在第二壳管上沿纵向方向滚动，其中，预紧装置与轴承支承件相互作用，以使滚子抵靠第二壳管预紧。

技术介绍

[0002]用于机动车辆的转向柱包括壳单元，转向主轴在该壳单元中安装成能够绕其纵向轴线旋转。用于由驾驶员引入转向指令的方向盘或另一手动转向手柄附接在转向主轴的位于行进方向的后方且面向驾驶员的端部处。壳单元由紧固至车身的支承单元保持。通过相对于支承单元调节壳单元，可以设定方向盘相对于车身的位置。
[0003]纵向调节能够通过壳单元的套叠伸缩构型实现，在纵向调节中，方向盘可以相对于驾驶员的位置在纵向方向上、即在纵向轴线的方向上轴向向前或向后调节。在简单的实施方式中，这样的套叠伸缩装置可以包括内壳管或内部壳管，内壳管或内部壳管以可轴向移位的方式在纵向方向上伸入到外壳管或外部壳管中。在多重套叠伸缩系统的情况下，一个或更多个套叠伸缩中间壳管可以附加地插入在外壳管与内壳管之间。除了纵向调节之外，另一个优点是，在发生碰撞的情况下，转向柱可以在纵向方向上收缩，因此有效地避免了转向柱穿透乘客舱内部并导致乘员受伤。<br/>[0004]为了实现可容易调节且同时具有尽可能少的游隙和尽可能刚性的套叠伸缩装置，现有技术、例如US 2019/0061804 A1描述了在可调节的壳管之间布置线性滚子导引件。所述线性滚子导引件优选地具有多个滚子，每个滚子保持在第一壳管上，安装成能够绕其横向于纵向轴线的滚子轴线旋转，并且可以通过其外周在相邻的第二壳管上沿纵向方向滚动。例如，第一壳管可以是外壳管，并且第二壳管可以是以套叠伸缩的方式布置在外壳管中的内部壳管或中间壳管。由于至少一个滚子安装在轴承支承件中，该轴承支承件可以相对于第一壳管在径向方向上移动并且经受来自预紧装置的预紧力的径向载荷，因此滚子可以被预紧成与第二壳管滚动接触而没有游隙。
[0005]已知的预紧装置包括紧定螺钉，该紧定螺钉可以径向拧入到第一壳管中的螺纹孔中，并经由弹簧元件将径向预紧力弹性地施加至轴承支承件，并且因此施加至滚子。这里有利的是，径向可移动的轴承支承件使得游隙能够被消除，借助于弹性预紧力可以独立地保持这种游隙的消除。然而，不利的是，需要相对较大的安装空间，因此预紧装置实际上仅可以布置在外部壳管上。
[0006]鉴于上述问题，本专利技术的目的是实现较小的所需安装空间和更灵活的布置。

技术实现思路

[0007]根据本专利技术，所述目的通过具有一个方面的特征的转向柱来实现。有利的改进方案将从其他方面中变得明显。
[0008]在用于机动车辆的转向柱的情况下，转向柱包括壳单元，转向主轴在壳单元中安装成能够绕在纵向方向上延伸的纵向轴线旋转，并且壳单元包括能够相对于彼此在纵向方向上以套叠伸缩的方式进行调节的至少两个壳管，转向柱包括具有至少一个轴承支承件的滚子导引件，滚子导引件能够在第一壳管上径向移位，并且至少一个滚子在滚子导引件中安装成能够绕横向于纵向轴线的滚子轴线旋转，并且滚子可以通过滚子的外周在第二壳管上沿纵向方向滚动，其中，预紧装置与轴承支承件相互作用，以使滚子抵靠第二壳管预紧，根据本专利技术设置的是，轴承支承件在第一壳管上以朝向纵向轴线的倾斜斜度被导引，并且预紧装置设计成向轴承支承件施加轴向力。
[0009]本专利技术提供了一种导引装置，轴承支承件借助于该导引装置相对于第一壳管以朝向纵向轴线的倾斜斜度被导引。在这方面，第一壳管上的轴承支承件优选地沿着导引轨道以形状配合的方式被导引，导引轨道如沿轴向方向观察的那样相对于纵向轴线倾斜，即形成倾斜角度α(阿尔法)，其中，0
°
&lt;α&lt;90
°
。导引轨道可以具有至少在某些部分中是线性的轮廓，或者具有弯曲的轮廓。如果轴承支承件在纵向方向上、即相对于第一壳管轴向移动，则倾斜的形状配合导引产生径向运动分量，其中，滚子横向于其滚子轴线径向向内或向外移动。以与运动方向的偏转相对应的方式，引入的轴向力也被转换成作用在轴承支承件上并且可以将滚子径向按压成与第二壳管滚动接触的径向力。这使得可以实现没有游隙的预紧滚子导引件。
[0010]根据本专利技术并且如上所述，由于预紧装置包括偏转装置，因此预紧装置可以主要设计成产生轴向力。可以在轴向方向上布置合适的力产生装置，因此可以实现在径向方向上具有小尺寸的轴向结构，并且总体上需要较小的安装空间。
[0011]根据本专利技术的预紧装置的轴向结构的另一基本优点是，轴承支承件和预紧装置作为整体可以布置在给定的壳管横截面内，例如在引言中提到的现有技术示例的情况下布置在外部壳管内。与现有技术相比，情况也可能是不需要为了接纳预紧装置而径向中断壳管壁，并且因此在轴承支承件或第一壳管的径向远离预紧滚子的一侧不需要附加的径向安装空间。这使得可以首次将位于套叠伸缩装置中的外部壳管内的一个或更多个中间壳管或内部壳管的滚子导引件设定成没有游隙，而不占用外部壳管的外侧的安装空间。
[0012]此外，有利的是，预紧装置使得可以提供限定的力传递比，该力传递比指定了力
‑
距离关系，经由给定轴向距离引入的轴向力通过该力
‑
距离关系被转换成作用在轴承支承件的径向距离上的径向力。在这种情况下，力和距离的乘积是恒定的基本成立，其中，倾斜角度α＝45
°
对应于1：1的传动。较浅的倾斜角度α&lt;45
°
具有相对于轴向力更大的径向力的影响。这意味着需要相对较小的轴向力来将滚子以足够的预紧力径向压靠于第二壳管。对应地，可以使用具有较小尺寸且节省安装空间的力产生装置。
[0013]借助于轴承支承件的导引件的倾斜方向，可以指定所引入的轴向力是使轴承支承件经受径向向外还是向内的载荷。在这种情况下，成立的是，当倾斜角度α——如沿轴向力的方向观察——变宽时，轴承支承件会因轴向力而径向向外展开，也就是说，滚子或多个滚子被径向向外预紧。对应地，当轴向力沿收敛的倾斜角度α的方向施加时，滚子可以经受径
向向内的载荷。
[0014]优选地，可以设置的是，轴承支承件和第一壳管具有对应的锥形布置的导引表面。锥形导引表面、也称为楔形或锥形表面如沿纵向截面观察的那样形成楔形装置，其中，它们以倾斜角度α朝向纵向轴线倾斜，该倾斜角度对应于锥体角度的一半。导引表面优选地具有相应的内锥体表面和外锥体表面，内锥体表面和外锥体表面与纵向轴线同轴对准，并且内锥体表面和外锥体表面中的每一者优选地可以至少在一个周向部分上延伸。锥体表面在第一壳管上和轴承支承件上彼此轴向相对地定位成使得它们至少在某些部分中可以抵靠本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于机动车辆的转向柱(1)，所述转向柱包括壳单元(2)，转向主轴(3)在所述壳单元(2)中安装成能够绕在纵向方向上延伸的纵向轴线(L)旋转，并且所述壳单元(2)包括能够相对于彼此在所述纵向方向上以套叠伸缩的方式进行调节的至少两个壳管(21、22、23)，所述转向柱包括具有至少一个轴承支承件(51)的滚子导引件，所述滚子导引件能够在第一壳管(21)上径向移位，并且至少一个滚子(6)在所述滚子导引件中安装成能够绕横向于所述纵向轴线(L)的滚子轴线(61)旋转，并且所述滚子(6)能够通过所述滚子的外周在所述第二壳管(22)上沿所述纵向方向滚动，其中，预紧装置(5)与所述轴承支承件(51)相互作用，以使所述滚子(6)抵靠所述第二壳管(22)预紧，其特征在于，所述轴承支承件(51)在所述第一壳管(21)上以朝向所述纵向轴线(L)的倾斜斜度被导引，并且所述预紧装置(5)设计成向所述轴承支承件(51)施加轴向力。2.根据权利要求1所述的转向柱，其特征在于，所述轴承支承件(51)和所述第一壳管(21)具有对应的锥形布置的导引表面(54、24)。3.根据权利要求2所述的转向柱，其特征在于，至少一个导引表面(24)塑性地形成在所述壳管(21)上。4.根据前述权利要求2和3中的任一项所述的转向柱，其特征在于，至少一个锥形导引表面(24)形成在内壳管(...

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