用于调节能电调节的转向柱的高度的主轴驱动装置制造方法
【专利摘要】本发明提出了一种用于调节能电调节的转向柱的高度的主轴驱动装置以及转向柱本身，所述主轴驱动装置包括能转动地支承在两个轴承(6)中的调节主轴(1)。调节主轴(1)包括两个夹紧元件(7、11)，所述夹紧元件在其彼此面对的侧上具有定心锥形部(7’、11’)，并且调节主轴(1)借助夹紧元件(7、11)夹紧地布置在两个轴承(6)上，其方法是夹紧元件(7、11)抵靠在定心锥形部(7’、11’)的彼此背对的外侧上。在此，所述轴承(6)的外侧设计带有与分别抵靠的定心锥形部(7’、11’)相对应的配对轮廓。
【专利说明】用于调节能电调节的转向柱的高度的主轴驱动装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于调节可电调节的转向柱的高度的主轴驱动装置，其具有调节主轴。
【背景技术】
[0002]在DE 196 41 152 Al中描述了一种结构上简化的机动车转向柱单元，其具有转向柱壳体和布置在其中的转向柱以及具有电驱动的调节装置，该调节装置用于对该转向柱进行纵向调节和倾斜调节。该调节装置一方面具有用于旋转驱动调节主轴的电驱动单元，并且另一方面具有至少两个布置在所述调节主轴上的、沿该调节主轴的轴向借助推力轴承以能运动的方式支承的主轴螺母。为了实现纵向运动以及倾斜运动，至少每个调节机构以及每个运动方向都设置切换装置，其中在相应的切换装置和与该切换装置相邻的主轴螺母之间可以建立力锁合的连接。
[0003]此外，由DE 101 63 974 Al已知一种具有电动倾斜调节装置的机动车-转向单元，其在垂直和水平方向上具有改善的转向柱的刚性。在此所公开的机动车-转向单元具有布置在转向柱一侧上的倾斜调节机构，其用于将电动机的旋转驱动力转化为直线运动，以便对转向柱的倾斜进行调整；并且具有布置在转向柱的另一侧上的滑动部段，该滑动部段通过匹配与固定不动的一侧处于滑动接触，以便在进行倾斜调整时允许转向柱滑动。针对所述倾斜调节描述了一种在此称为螺杆轴的调节主轴，该调节主轴在其上端和下端可转动地支承在推力深沟球轴承中。上方的轴承借助紧固螺栓进行固定，在该紧固螺栓上安装有防止松脱的器件。通过将所述螺栓拧紧到预设的扭矩来预紧所述轴承，使得该轴承沿横向在上端和下端可靠地支承在螺杆轴上。
[0004]因此，目前用于转向柱的倾斜调整机构的调节主轴借助推力深沟球轴承或滚针轴承浮动地支承，所述轴承借助盘形弹簧或螺母被夹紧。
[0005]由于部件公差或制造公差所产生的间隙，在所述轴承之间夹紧的调节主轴在操作运行中调节时开始振动，这会导致不期望的噪音和磨损。为了避免这一情况，目前需要以相当巨大的耗费对主轴驱动装置进行精确的对齐。
【发明内容】
[0006]由现有技术出发，本发明的目的在于，实现一种用于能电调节的转向柱的主轴驱动装置，其具有用于高度调节的调节主轴，其避免了在调节运行中产生振动并由此抑制了噪音生成和磨损，并且还可以以更低的耗费进行装配。
[0007]该目的通过具有权利要求1所述特征的主轴驱动装置来达到。
[0008]本发明的目的还在于，创造一种具有用于高度调节的调节主轴的可电调节的转向柱，其中在调节运行中不会由于制造公差和部件公差所产生的间隙而出现振动，该振动会导致不期望噪音和磨损。这一目的通过具有权利要求7所述特征的转向柱来达到。
[0009]在从属权利要求中描述了所述装置的改进方案。[0010]根据本发明，用于调节可电调节的转向柱的高度的主轴驱动装置包括调节主轴，该调节主轴借助两个轴承可转动地支承。根据本发明，所述调节主轴具有两个夹紧元件，所述夹紧元件在彼此面对的侧上具有定心锥形部。因此，所述调节主轴借助所述夹紧元件在两个轴承上被夹紧，夹紧元件通过定心锥形部抵靠在所述轴承的彼此背对的外侧上。为此，所述轴承的外侧设计带有与分别抵靠的定心锥形部相应的配对轮廓。通过主轴在轴承上借助锥形部进行定心的夹紧，在调节运行中不会由于部件公差和制造公差而产生振动。在调节过程中所出现的噪音可以由此得到减小，并且由在调节过程中产生不期望的噪音的主轴驱动装置引起的损耗被降低。除了噪音优化和减少损耗以外，主轴驱动装置的质量也得到了改善，这是因为通过避免出现振动而减少了在高度调节时的磨损。
[0011]所述夹紧元件中的一个可以通过主轴加宽的头部构成，随后其在所述头部的、面对轴承的相应侧上设计有定心锥形部。
[0012]第二夹紧元件可以通过卡环构成，其被设置在主轴的背对所述头部的端部上并且其设计带有定心锥形部。在安装所述卡环时，其定心锥形面对轴承地布置。
[0013]所述卡环可以由塑料或者由弹性体制成。可以通过压装安装到主轴上。此外，所述卡环可以支承附加的轴承支撑环或盘形弹簧。在此，对于由弹性体制成的卡环而言优选的是，将该卡环硫化到所述轴承支撑环或盘形弹簧上。
[0014]因此，与现有技术相比，安装得到了明显的简化，因为通过将主轴夹紧在轴承上的定心锥形部免去了高耗费的对齐。
[0015]作为将卡环用作第二夹紧元件的备选方案，可以设置螺母，该螺母被设置在主轴的背对所述头部的端部上并且设计带有定心锥形部。为了避免在运行中松脱，该螺母可以具有自锁螺纹。
[0016]尤其可以将优选O-形排布(背对背配置)的角接触球轴承用作支承调节主轴的两个轴承，对主轴的引导由此进一步得到定心和拉紧。
[0017]本发明还涉及一种具有高度调节机构的可电调节的转向柱，该高度调节机构包括主轴驱动装置，该主轴驱动装置具有借助两个轴承可转动地支承的调节主轴。通过按根据本发明的实施形式的主轴驱动装置的应用，其具有通过夹紧元件的定心锥形部夹紧在轴承上的调节主轴，创造了一种转向柱，该转向柱的高度调节可以在没有不希望的噪音的情况下进行，并且通过对振动的抑制减小了磨损，因而该转向柱具有使用寿命更长的调节机构。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]所述的和其它的优点通过下文参照附图的说明来进行阐述。在说明中参照附图用于使对主题的理解更容易。基本上相同或相似的主题或主题的部件可以设有相同的附图标记。所述附图仅为本发明的实施例的示意图。
[0019]其中:
[0020]图1以剖视图示出了按现有技术的、可电调节的安全转向柱的高度调节单元的支承结构，具有两个推力深沟球轴承；
[0021]图2以剖视图示出了按现有技术的、可电调节的安全转向柱的高度调节单元的支承结构，具有一个推力深沟球轴承和一个滚针轴承；
[0022]图3以剖视图示出了按本发明的、可电调节的安全转向柱的高度调节单元的支承结构，具有两个角接触球轴承。
【具体实施方式】
[0023]根据本发明的装置涉及借助主轴驱动装置对可电调节的转向柱的高度调节，该主轴驱动装置包括可转动地支承在两个轴承6中的调节主轴I。
[0024]为了实现高度或倾斜调整，所述可电调节的转向柱大多具有一个调节主轴I。图1和图2示出了两个由现有技术已知的高度调节单元的支承结构变型。迄今为止，主轴I由两个轴承4、4’保持；图1为此示出了具有两个推力深沟球轴承4的支承结构,而图2示出了具有一个推力深沟球轴承4和一个滚针轴承4’的轴承结构。轴承4、4’安放在轴承支座2中并且借助安全螺母5夹紧，高度调节机构的支承座3容纳在所述轴承支座中。在操作运行中，主轴I由于轴承与主轴之间因部件公差和制造公差所产生的间隙而开始振动，这导致不希望的噪音和磨损。为了避免这种情况，目前需要以相当巨大的耗费对主轴驱动装置进行精确的对齐。
[0025]为了如图3中所示地以简单的方式实现用于对转向柱进行调节的主轴驱动装置，其低噪音且磨损减少地工作，本发明提出，主轴I带有两个具有各一个定心锥形部7’、11’的夹紧元件7、11，主轴I借助所述夹紧元件夹紧在两个轴承6上，其中，夹紧元件7、11通过其锥形部7’、11’抵靠在轴承6的外侧的相应的配对轮廓上。因此，锥形部7’、11’布置在夹紧元件7、11的彼此面对的侧上。
[0026]因此，主轴I在安装过程中通过锥形部7’、11’自动定心到精确的规定位置中，所以在轴承6上夹紧时实现了主轴I的稳固的支承，从而防止了振动。
[0027]在一种优选实施形式中，如图3中所示，两个夹紧元件7、11中的一个通过加宽的主轴头部11构成，锥形部11’构成在该主轴头部上。
[0028]此外，另一个夹紧元件7优选可以通过环7构成，该环安装在主轴I的另一端，用以夹紧轴承6。环7在面对头部11的侧上同样具有锥形部V。
[0029]环7优选可以由塑料或弹性体构成并且被压装到主轴I上。另外，环7可以带有支撑环8或盘形弹簧，其防止了环7从夹紧位置意外地和/或自动地松脱。弹性体环7优选硫化到轴承支撑环或盘形弹簧8上。
[0030]如图3中所示，两个轴承6尤其优选地设计为角接触球轴承6，由此进一步定心且严格地引导主轴I。
[0031]根据本发明的支承结构借助驱动主轴I的自动定心、借助角接触球轴承6以及通过卡环7对轴承6的夹紧进行力控制，其中，所述自动定心通过具有定心锥形部7’、11’的夹紧元件7、11的相应构形实现。
[0032]两个角接触球轴承6被以O-形排布安装。角接触球轴承6例如可以具有20个直径为2_的球。当然也可以选择具有其它相应适合直径的其它球数量。
[0033]还可以使用具有锥形凸肩的螺母来代替夹紧环7。然而，在此旋拧力矩大小不同并且因此不能实现规定的夹紧。为了防止在运行中松脱的危险，可以在所述螺母上设计其它结构性预防措施，例如自锁螺纹。
【权利要求】
1.一种用于调节能电调节的转向柱的高度的主轴驱动装置，所述主轴驱动装置包括能转动地支承在两个轴承(6)中的调节主轴(1)， 其特征在于， -所述调节主轴(I)包括两个夹紧元件(7、11)，所述夹紧元件在其彼此面对的侧上具有定心锥形部(7’、11’)，所述调节主轴(I)借助夹紧元件(7、11)夹紧地布置在两个轴承(6)上，其方式是所述夹紧元件(7、11)抵靠在所述定心锥形部(7’、11’ )的彼此背对的外侧上，其中，所述轴承(6)的外侧设计带有与分别抵靠的定心锥形部(7’、11’ )相应的配对轮廓。
2.根据权利要求1所述的主轴驱动装置，其特征在于，所述夹紧元件(7、11)中的第一夹紧元件(11)通过主轴(I)的加宽的头部(11)构成，所述头部设计带有定心锥形部(11，)。
3.根据权利要求1或2所述的主轴驱动装置，其特征在于，所述夹紧元件(7、11)中的第二夹紧元件(7)通过卡环(7)构成，所述卡环被设置在所述主轴(I)背对头部(11)的端部上并且所述卡环设计带有定心锥形部(V)。
4.根据权利要求3所述的主轴驱动装置，其特征在于，所述卡环(7) -由塑料或者由弹性体制成；和/或 -被压装到所述主轴(1)上；和/或 -带有附加的支撑环⑶或盘形弹簧，其中，由弹性体制成的卡环(7)优选硫化到所述支撑环(8)或所述盘形弹簧上。
5.根据权利要求1或2所述的主轴驱动装置，其特征在于，所述夹紧元件(7、11)中的第二夹紧元件(7)通过螺母构成，所述螺母被设置在所述主轴(I)背对头部(11)的端部上并且设计带有定心锥形部(7’)，并且所述螺母优选具有自锁的螺纹。
6.根据权利要求1至5中至少一项所述的主轴驱动装置，其特征在于，所述轴承(6)是角接触球轴承。
7.根据权利要求1至6中至少一项所述的主轴驱动装置，其特征在于，所述角接触球轴承(6)以O-形排布的方式布置。
8.一种具有高度调节机构的能电调节的转向柱，所述高度调节机构包括主轴驱动装置，所述主轴驱动装置具有通过两个轴承出)能转动地支承的调节主轴(I)，其特征在于，所述主轴驱动装置是根据权利要求1至7中至少一项所述的主轴驱动装置。
【文档编号】F16H25/24GK104039628SQ201380005252
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2013年1月11日 优先权日:2012年1月14日
【发明者】C·博尔内曼, K·布罗伊尔, T·哈姆斯, W·马里舒 申请人:戴姆勒股份公司