專(zhuān)利名稱(chēng)：用于汽車(chē)可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)向柱的電動(dòng)夾緊裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及安裝在汽車(chē)轉(zhuǎn)向柱的電動(dòng)夾緊裝置。 根據(jù)本發(fā)明的裝置可應(yīng)用于其深度和高度可調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)向柱，或應(yīng)用于其深度或高度可調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)向柱，轉(zhuǎn)向柱的轉(zhuǎn)向軸安裝在被承載且固定于汽車(chē)結(jié)構(gòu)上所要求之位置的管體中。因此，該轉(zhuǎn)向柱包括可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在該管體內(nèi)的轉(zhuǎn)向軸，該管體連接到緊固至汽車(chē)底盤(pán)或車(chē)身部件的支承組件上。
背景技術(shù)：
大多數(shù)的汽車(chē)可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)向柱設(shè)有操縱桿，將其沿一個(gè)方向或另一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)就可達(dá)到轉(zhuǎn)向柱的鎖定位置和非鎖定位置。這些已知的裝置具有如下缺點(diǎn)由于有控制手柄的存在而會(huì)有危險(xiǎn)的空間；具有有限的轉(zhuǎn)動(dòng)間隙；以及產(chǎn)生相對(duì)較弱的夾緊和松開(kāi)沖程。而且，這種控制手柄通常位于發(fā)生碰撞時(shí)駕駛員的膝部區(qū)域中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于轉(zhuǎn)向柱管體的電動(dòng)夾緊裝置，這種電動(dòng)夾緊裝置沒(méi)有上述缺點(diǎn)，也就是說(shuō)，本發(fā)明的電動(dòng)夾緊裝置可達(dá)到所要求的夾緊和松開(kāi)沖程，而同時(shí)又具有相對(duì)較小的、在碰撞時(shí)不會(huì)對(duì)駕駛員造成任何危險(xiǎn)的間隙。 本發(fā)明涉及一種用于深度和/或高度可調(diào)節(jié)的汽車(chē)轉(zhuǎn)向柱的電動(dòng)夾緊裝置，該電動(dòng)夾緊裝置包括可繞管體內(nèi)的轉(zhuǎn)向軸旋轉(zhuǎn)地安裝的轉(zhuǎn)向軸。所述轉(zhuǎn)向柱安裝在支承組件中，所述支承組件包括因支承組件和可動(dòng)支承件，所述固定支承件由兩個(gè)立柱和連接件構(gòu)成。所述管體設(shè)置在可動(dòng)支承件中并通過(guò)沿大致垂直于穿過(guò)轉(zhuǎn)向軸線的垂直轉(zhuǎn)向平面的夾緊軸線的夾緊系統(tǒng)固定在固定支承件上的鎖定位置。所述夾緊系統(tǒng)具有夾緊桿，夾緊桿的軸線就是夾緊軸線，且?jiàn)A緊桿穿過(guò)固定支承件的兩個(gè)立柱。 所述電動(dòng)夾緊裝置包括固定組件，所述固定組件位于夾緊系統(tǒng)中并安裝在夾緊桿上，所述固定組件包括不能相對(duì)于夾緊軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的固定凸輪、可轉(zhuǎn)動(dòng)的可動(dòng)凸輪以及至少一個(gè)設(shè)置在所述固定凸輪和可動(dòng)凸輪之間的滾動(dòng)件。 滾動(dòng)件或各個(gè)滾動(dòng)件在設(shè)置于固定凸輪上的固定滾動(dòng)通路和設(shè)置于可動(dòng)凸輪上的可動(dòng)滾動(dòng)通路上滾動(dòng)。各條滾動(dòng)通路具有用于滾動(dòng)件相對(duì)于相應(yīng)的凸輪逸離的逸離斜度，從而當(dāng)可動(dòng)凸輪相對(duì)于固定凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，這兩個(gè)凸輪根據(jù)其轉(zhuǎn)動(dòng)方向而彼此相對(duì)移離或靠近，從而到達(dá)轉(zhuǎn)向柱的鎖定或非鎖定位置。 滾動(dòng)通路的所述逸離斜度可具有小于與滾動(dòng)件的摩擦系數(shù)相關(guān)連的值的不同的值。各條滾動(dòng)通路是具有相對(duì)于夾緊軸線變化的半徑的曲線，從而當(dāng)可動(dòng)凸輪相對(duì)于固定凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，一條或多條滾動(dòng)通路絕不會(huì)自我干擾或相互干擾；可動(dòng)凸輪相對(duì)于固定凸輪的軸向運(yùn)動(dòng)是可動(dòng)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)的函數(shù)，并在任何時(shí)刻都取決于滾動(dòng)件相對(duì)于夾緊軸線的位置以及滾動(dòng)通路在所述位置的逸離斜度。 有利的是，固定組件包括兩個(gè)或三個(gè)滾動(dòng)件，每個(gè)滾動(dòng)件在相應(yīng)的固定滾動(dòng)通路和可動(dòng)滾動(dòng)通路上滾動(dòng)。 滾動(dòng)件由隔圈來(lái)保持在位，該滾動(dòng)件較佳地為滾珠。而且，阻尼件設(shè)置在位于各條固定滾動(dòng)通路和各條可動(dòng)滾動(dòng)通路的周邊端處的圍罩中。 根據(jù)本發(fā)明，所述電動(dòng)夾緊裝置安裝在支承電致動(dòng)器的罩殼中，且該罩殼包括傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；固定組件；以及夾緊桿，所述夾緊桿穿過(guò)固定支承件的兩個(gè)立柱。電致動(dòng)器是電動(dòng)機(jī)，其軸線位于垂直于夾緊軸線且平行于垂直轉(zhuǎn)向平面的平面中。 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括安裝在罩殼中的蝸輪和蝸桿，蝸桿由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)并嚙合到與安裝在
夾緊桿上的可動(dòng)凸輪成一整體的蝸輪內(nèi)。驅(qū)動(dòng)蝸桿的電動(dòng)機(jī)的主軸在其端部由設(shè)置在罩殼
中的自潤(rùn)滑軸承支承。而且，罩殼包含設(shè)置在驅(qū)動(dòng)主軸端部處的塑料支座。 固 定組件包括可動(dòng)凸輪、隔圈和固定凸輪，它們都設(shè)置在罩殼內(nèi)并安裝在夾緊桿
上，蝸輪安裝在可動(dòng)凸輪的轂上并通過(guò)平坦結(jié)構(gòu)部分而與轂連成整體一起轉(zhuǎn)動(dòng)。夾緊桿在
其端部由設(shè)置在罩殼中的自潤(rùn)滑軸承支承。在夾緊桿的端部上設(shè)置具有針的支座，所述針
支座支靠在罩殼的外側(cè)面上，并由設(shè)置在夾緊桿上的端頭所構(gòu)成的軸面保持件來(lái)保持在
位。最后，在夾緊桿上固定凸輪和可動(dòng)支承件之間安裝有回復(fù)彈簧，用以確保該裝置處于受
約束的狀態(tài)。 因此，夾緊系統(tǒng)包括夾緊桿，在夾緊桿上安裝有針支座、固定組件、回復(fù)彈簧和軸
向保持件。針支座設(shè)置在夾緊桿端頭和罩殼之間。固定組件設(shè)置在罩殼內(nèi)并壓靠于固定支
承件的一立柱的外側(cè)面上?；貜?fù)彈簧設(shè)置在固定組件的固定凸輪和可動(dòng)支承件之間。軸向
保持件由安裝在夾緊桿的螺紋端上的螺母來(lái)構(gòu)成，并支靠在固定支承件的另一立柱的外側(cè)
面上。夾緊桿具有與設(shè)置在立柱中的用于高度調(diào)節(jié)的長(zhǎng)孔的寬度相協(xié)配的兩個(gè)平坦部分。 為了將轉(zhuǎn)向柱保持在位，固定凸輪包括兩根可沿高度移動(dòng)的徑向齒條和兩根固定
的軸向齒條。這兩根可移動(dòng)的徑向齒條與設(shè)置在圍罩于固定支承件的立柱中的框架的立柱
上的兩根固定的徑向齒條相協(xié)配。兩根固定的軸向齒條則與設(shè)置在可動(dòng)支承件的立柱上的
兩根可移動(dòng)的軸向齒條相協(xié)配。兩根可移動(dòng)的徑向齒條設(shè)置在固定凸輪的兩個(gè)凹槽的底
部，這兩個(gè)凹槽容納框架的兩個(gè)立柱；塑料墊固定在所述框架內(nèi)以便于滑動(dòng)。
因此，根據(jù)本發(fā)明的用于汽車(chē)轉(zhuǎn)向柱的電動(dòng)夾緊裝置具有如下優(yōu)點(diǎn)可實(shí)現(xiàn)取決
于控制轉(zhuǎn)動(dòng)的、比已有系統(tǒng)大得多的夾緊和松開(kāi)沖程，且同時(shí)又能確保滾動(dòng)件無(wú)滑動(dòng)地滾
動(dòng)。而且，本發(fā)明的裝置還可在萬(wàn)一發(fā)生碰撞時(shí)使膝蓋完全脫開(kāi)碰撞區(qū)域。最后，本發(fā)明的
電動(dòng)夾緊裝置可安裝在與現(xiàn)有汽車(chē)相似的空間中。


參照相應(yīng)的附圖閱讀了以非限制性示例方式給出的幾個(gè)本發(fā)明較佳實(shí)施例的描述后，本發(fā)明進(jìn)一步的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)就會(huì)變得更加顯而易見(jiàn)，在這些附圖中
圖1是根據(jù)本發(fā)明用于轉(zhuǎn)向柱的電動(dòng)夾緊裝置的各種部件的分解立體圖，僅示出該電動(dòng)夾緊裝置的固定支承件； 圖2是圖1的放大圖，未示出電動(dòng)機(jī)，且僅示出固定支承件的一個(gè)立柱；
圖3是沿圖1的III-III線剖截的剖視圖，其組裝有各種部件；
圖4是沿圖2的IV-IV線剖截的剖視圖，其組裝有各種部件；
圖5是可動(dòng)凸輪的立體 圖6是沿圖5的VI線的視圖； 圖7是沿圖6的VII-VII線剖截的剖視圖； 圖8是與圖6類(lèi)似的視圖，示出有滾珠及其隔圈； 圖9是固定滾動(dòng)通路一側(cè)上的固定凸輪的立體圖； 圖10是齒條側(cè)上的固定凸輪的立體圖； 圖11是沿圖9的XI線的視圖； 圖12是沿圖10的XII線的視具體實(shí)施例方式
如圖1、2、3和4所示，本發(fā)明涉及用于汽車(chē)轉(zhuǎn)向柱的電動(dòng)夾緊裝置，根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)夾緊裝置符合現(xiàn)行對(duì)汽車(chē)的要求。該轉(zhuǎn)向柱沿深度或高度可調(diào)節(jié)，或者沿深度和高度都可調(diào)節(jié)。 該轉(zhuǎn)向柱包括可繞轉(zhuǎn)向軸線3轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝的轉(zhuǎn)向軸1。轉(zhuǎn)向軸1安裝在位于轉(zhuǎn)向柱頂部?jī)?nèi)的管體2中。該轉(zhuǎn)向軸在其一端處承載方向盤(pán)而在其另一端連接至該轉(zhuǎn)向柱的中間軸。圖l和2是方向盤(pán)側(cè)、即駕駛員側(cè)的視圖。轉(zhuǎn)向柱安裝在緊固至汽車(chē)結(jié)構(gòu)的支承組件6中。 支承組件6包括固定支承件8和可動(dòng)支承件9。管體2設(shè)置在可動(dòng)支承件9中。所述管體2通過(guò)夾緊系統(tǒng)4固定在固定支承件8上的鎖定位置。所述夾緊系統(tǒng)4提供用于高度和深度調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)向柱的非鎖定位置。夾緊系統(tǒng)4沿夾緊軸線5設(shè)置和工作，夾緊軸線5大致垂直于穿過(guò)轉(zhuǎn)向軸線3的垂直平面7。 為了調(diào)節(jié)高度，整個(gè)可動(dòng)支承件9與管體2和夾緊系統(tǒng)4 一起相對(duì)于固定支承件8運(yùn)動(dòng)。為了調(diào)節(jié)深度，僅是管體2與可動(dòng)支承件9 一起相對(duì)于固定支承件8運(yùn)動(dòng)，而夾緊系統(tǒng)4則保持不動(dòng)。 固定支承件8系由兩個(gè)立柱11和12所構(gòu)成，這兩個(gè)立柱通過(guò)連接件13來(lái)連接。兩個(gè)立柱11和12都為大致垂直方向，即它們與穿過(guò)轉(zhuǎn)向軸線的垂直平面7大致平行，在以下的描述中，垂直平面系指垂直轉(zhuǎn)向平面7。立柱ll在垂直方向包括長(zhǎng)孔，該長(zhǎng)孔是用于框架54的圍罩19。立柱12包括沿垂直方向的長(zhǎng)孔14。圍罩19和長(zhǎng)孔14形成夾緊系統(tǒng)4的垂向間隙以作高度調(diào)節(jié)。 在以下的描述中，對(duì)同一個(gè)部件相對(duì)于轉(zhuǎn)向軸線3或相對(duì)于垂直轉(zhuǎn)向平面7采用術(shù)語(yǔ)"內(nèi)側(cè)的"或"內(nèi)側(cè)"，系指靠近轉(zhuǎn)向軸線3或所述轉(zhuǎn)向平面7的任何部件，而采用術(shù)語(yǔ)"外側(cè)的"或"外側(cè)"則指最遠(yuǎn)處的任何部件。 因此，立柱11具有相對(duì)于轉(zhuǎn)向平面7的內(nèi)側(cè)面15和外側(cè)面17。類(lèi)似地，立柱12具有相對(duì)于該同一轉(zhuǎn)向平面7的內(nèi)側(cè)面16和外側(cè)面18。所述面15、16、17和18大致平行于垂直轉(zhuǎn)向平面7。 可動(dòng)支承件9系由兩個(gè)立柱21和22所構(gòu)成，這兩個(gè)立柱通過(guò)位于上部的連接件23并通過(guò)位于下部的封閉件24來(lái)連接。立柱21包括圍罩29和沿軸向的長(zhǎng)孔25。立柱22包括沿軸向的長(zhǎng)孔26。長(zhǎng)孔25和長(zhǎng)孔26形成可動(dòng)支承件9的軸向空隙以作深度調(diào)節(jié)。
夾緊系統(tǒng)4具有夾緊桿60，夾緊桿60的軸線就是夾緊軸線5。所述夾緊桿5穿過(guò)固定支承件8的立柱11和12，并固定在固定支承件8上的鎖定位置。根據(jù)本發(fā)明的、用于夾緊轉(zhuǎn)向柱的電動(dòng)裝置安裝在支承電致動(dòng)器70的罩殼20中。 罩殼20包括安裝在夾緊桿60上的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)80和固定組件10。所述夾緊桿60穿過(guò)罩殼20并支承支靠在固定支承件8的兩立柱11和12上的電動(dòng)夾緊裝置組件。
固定組件10包括不能相對(duì)于夾緊軸線5轉(zhuǎn)動(dòng)的凸輪30以及可相對(duì)于所述夾緊軸線5轉(zhuǎn)動(dòng)的可動(dòng)凸輪40。 電致動(dòng)器是個(gè)電動(dòng)機(jī)70，電動(dòng)機(jī)70的軸線就是驅(qū)動(dòng)軸線71。驅(qū)動(dòng)軸線71設(shè)置在平面72中，平面72垂直于夾緊軸線5且平行于垂直轉(zhuǎn)向平面7。 如圖1和3更具體地示出的那樣，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)80是包括蝸輪77和蝸桿81在內(nèi)的蝸輪蝸桿系統(tǒng)。 蝸桿81和蝸輪77安裝并設(shè)置在罩殼20中。罩殼20包括兩個(gè)主要的殼體82和85。殼體82用于蝸桿81，它由沿驅(qū)動(dòng)軸線71的兩個(gè)殼體83和84來(lái)延長(zhǎng)。殼體85用于蝸輪77，它由沿夾緊軸線5的殼體86來(lái)延長(zhǎng)。 蝸桿81由電動(dòng)機(jī)70來(lái)驅(qū)動(dòng)，并嚙合在驅(qū)動(dòng)可動(dòng)凸輪40的蝸輪77內(nèi)。罩殼20還包括用于安裝電動(dòng)機(jī)70的凸緣88，電動(dòng)機(jī)70包括固定在所述凸緣88上的凸緣74。
電動(dòng)機(jī)70具有支持并驅(qū)動(dòng)蝸桿81的驅(qū)動(dòng)主軸73。驅(qū)動(dòng)主軸73在其端部由設(shè)置并安裝在殼體83中的自潤(rùn)滑軸承75支承。此外，在驅(qū)動(dòng)主軸73的端部上安裝有塑料支座76，塑料支座76安裝并設(shè)置在殼體84中。 如圖1、2、3和4所示，固定組件10位于夾緊系統(tǒng)4中并包括可動(dòng)凸輪40、固定凸輪30和設(shè)置在固定凸輪30和可動(dòng)凸輪40之間的一個(gè)或多個(gè)滾動(dòng)件50。滾動(dòng)件50是滾珠50，它們由隔圈51保持在位?？蓜?dòng)凸輪40、帶有滾珠50的隔圈51和固定凸輪50設(shè)置在罩殼20中并安裝在夾緊桿60上。蝸輪77安裝在可動(dòng)凸輪40的轂46上。設(shè)置在轂46上的兩個(gè)平坦部分47與設(shè)置在蝸輪77的孔78中的兩個(gè)平坦部分79相協(xié)配。
夾緊桿60在其一端部處包括由直接設(shè)置在所述桿上的端頭61所構(gòu)成的軸向保持件。夾緊桿60的另一端部是個(gè)螺紋端62，其上安裝有由螺母63形成的軸向保持件。
在端頭61上，夾緊桿60在其端部由設(shè)置在罩殼20的殼體86內(nèi)的自潤(rùn)滑軸承65支承。此外，具有針的支座66設(shè)置在夾緊桿60的該端部上。所述針支座66設(shè)置在罩殼20的外側(cè)面87上，支靠在可動(dòng)凸輪40上并由夾緊桿60的端頭61來(lái)保持在位。最后，在夾緊桿60上固定凸輪30和可動(dòng)支承件的立柱21之間安裝有回復(fù)彈簧67，用以確保該裝置處于受約束的狀態(tài)。 因此，夾緊系統(tǒng)4包括其上安裝有如下部件的夾緊桿60 :針支座66、固定組件10、回復(fù)彈簧67、以及螺母63。針支座66設(shè)置在夾緊桿60的端頭61與罩殼20的外側(cè)面87之間。固定組件10設(shè)置在罩殼20中并支靠在固定支承件8的立柱11的外側(cè)面17上?；貜?fù)彈簧67設(shè)置在固定組件10的固定凸輪30與可動(dòng)支承件9的立柱21之間。螺母63安裝在夾緊桿60的螺紋端62上，并支靠在固定支承件8的立柱12的外側(cè)面18上。而且，夾緊桿60包括與用于高度調(diào)節(jié)的、設(shè)置在所述立柱12中的長(zhǎng)孔14的寬度相協(xié)配的兩個(gè)平坦部分64。 根據(jù)本發(fā)明的基本特點(diǎn)，在固定組件10中，滾動(dòng)件或滾珠50，或者各滾動(dòng)件或各滾珠50，在設(shè)置于固定凸輪30上的固定滾動(dòng)通路32上和設(shè)置于可動(dòng)凸輪40上的可動(dòng)滾動(dòng)通路42上滾動(dòng)。
8
各條滾動(dòng)通路32、42具有用于滾動(dòng)件50或滾珠50相對(duì)于相應(yīng)凸輪30、40的逸離斜度，從而當(dāng)可動(dòng)凸輪40相對(duì)于固定凸輪30轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)方向而相對(duì)于彼此移離或靠近，以達(dá)到轉(zhuǎn)向柱的鎖定或松開(kāi)位置。 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)基本特點(diǎn)，滾動(dòng)通路32、42的逸離斜度是小于與滾動(dòng)件的摩擦系數(shù)相關(guān)連的值的不同的值。 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)基本特點(diǎn)，各條滾動(dòng)通路32、42是具有相對(duì)于夾緊軸線5不同半徑的曲線，從而當(dāng)可動(dòng)凸輪40相對(duì)于固定凸輪30轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，一個(gè)或多個(gè)滾動(dòng)通路32、42絕不會(huì)自我干擾或相互干擾。 因此，可動(dòng)凸輪40相對(duì)于固定凸輪30的軸向運(yùn)動(dòng)是可動(dòng)凸輪40的轉(zhuǎn)動(dòng)的函數(shù)，并在任何時(shí)刻都取決于滾動(dòng)件或滾珠50相對(duì)于夾緊軸線5的位置以及滾動(dòng)通路32、42在所述位置的逸離斜度。 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，固定組件10包括兩個(gè)滾動(dòng)件50或兩個(gè)滾珠50，各個(gè)滾動(dòng)件50或滾珠50在相應(yīng)的固定滾動(dòng)通路32和可動(dòng)滾動(dòng)通路42上滾動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明附圖所述的另一個(gè)實(shí)施例，固定組件10包括三個(gè)滾動(dòng)件50或三個(gè)滾珠50，各個(gè)滾動(dòng)件50或滾珠50在相應(yīng)的固定滾動(dòng)通路32和可動(dòng)滾動(dòng)通路42上滾動(dòng)。
為了改進(jìn)實(shí)施本發(fā)明的電動(dòng)夾緊裝置的操作，在設(shè)置于各個(gè)固定滾動(dòng)通路32和各個(gè)可動(dòng)滾動(dòng)通路42的周邊端部的圍罩33、43中設(shè)置阻尼件34、44。 圖5、6和7詳細(xì)示出了可動(dòng)凸輪40的結(jié)構(gòu)?？蓜?dòng)凸輪40包括橫向于夾緊軸線5并從其上延伸出轂46和軸頸48的板。轂46具有兩個(gè)平坦部分47以適應(yīng)通過(guò)孔78和兩個(gè)平坦部分79來(lái)安裝的蝸輪77。該組件通過(guò)自潤(rùn)滑軸承65內(nèi)的軸頸48來(lái)安裝到罩殼20內(nèi)?？蓜?dòng)凸輪40安裝成可通過(guò)通孔49而繞夾緊桿60自由轉(zhuǎn)動(dòng)。 橫向板垂直于夾緊軸線5。該橫向板具有支靠在蝸輪77上的外側(cè)面45以及設(shè)有三條可動(dòng)滾動(dòng)通路42的內(nèi)側(cè)面41。各條可動(dòng)滾動(dòng)通路42是具有相對(duì)于夾緊軸線5不同半徑、且呈從夾緊軸線5的近旁開(kāi)始的螺旋線形狀的曲線；三條可動(dòng)滾動(dòng)通路42成120°角度偏置。設(shè)置在各條可動(dòng)滾動(dòng)通路42的周邊端的圍罩43中設(shè)有阻尼件44。各條可動(dòng)滾動(dòng)通路42具有用于相應(yīng)的滾珠50相對(duì)于內(nèi)側(cè)面41的逸離斜度。所述逸離斜度具有總是小于與滾珠50無(wú)滑動(dòng)地滾動(dòng)的摩擦系數(shù)相關(guān)連的值的不同的值。 滾珠隔圈51是圖8所示、并安裝成繞穿過(guò)通孔53的夾緊桿60自由轉(zhuǎn)動(dòng)的橫向板。滾珠隔圈51具有三個(gè)呈徑向并偏置120°角的長(zhǎng)孔52，以用作滾珠50的間隔。
圖9、10、11和12詳細(xì)示出固定凸輪30的結(jié)構(gòu)。固定凸輪30系由橫向于夾緊軸線5并呈矩形形狀的板所構(gòu)成。固定凸輪30安裝成繞穿過(guò)通孔39的夾緊軸線60自由轉(zhuǎn)動(dòng)。固定凸輪30安裝和嚙合在罩殼20中。 橫向板垂直于夾緊軸線5。該橫向板具有支靠在固定支承件8的立柱11上的內(nèi)側(cè)面35以及設(shè)有三條固定滾動(dòng)通路32的外側(cè)面31。各條固定滾動(dòng)通路32是具有相對(duì)于夾緊軸線5不同的半徑、且呈從夾緊軸線5近旁起始的螺旋線形狀的曲線；三條固定滾動(dòng)通路32以120°角度偏置。 阻尼件34設(shè)置在位于各條固定滾動(dòng)通路32的周邊端的圍罩33中。各條固定滾動(dòng)通路具有用于相應(yīng)滾珠50相對(duì)于外側(cè)面31的逸離斜度。所述逸離斜度是總是小于與滾珠50無(wú)滑動(dòng)地滾動(dòng)的摩擦系數(shù)相關(guān)連的值的不同的值。
固定凸輪30包括兩根沿高度可調(diào)節(jié)的徑向齒條36和兩根固定的軸向齒條37。固定凸輪30不能相對(duì)于夾緊軸線5轉(zhuǎn)動(dòng)且沿轉(zhuǎn)向軸線3方向軸向固定。固定凸輪30沿高度方向可移動(dòng)用以徑向或高度調(diào)節(jié)。兩根可移動(dòng)的徑向齒條36設(shè)置在固定凸輪30的內(nèi)側(cè)面35的兩個(gè)凹槽38的底部。兩根固定的軸向齒條37設(shè)置在內(nèi)側(cè)面35的兩個(gè)突起上。
兩根可移動(dòng)的徑向齒條36與設(shè)置在框架54的兩根立柱55上的兩條固定的徑向齒條56相協(xié)配。框架54設(shè)置在固定支承件的立柱11的圍罩19中。而且，呈框架形狀的塑料墊57嚙合并固定在所述框架54中，以利于固定凸輪30沿高度方向滑動(dòng)。因此兩個(gè)凹槽38容納使固定凸輪30不能轉(zhuǎn)動(dòng)的兩個(gè)立柱55。 兩根固定的軸向齒條37與設(shè)置在位于可動(dòng)支承件9的立柱21中的圍罩29的底部的兩根可移動(dòng)的軸向齒條27相協(xié)配?；貜?fù)彈簧67設(shè)置在固定凸輪30的圍罩中。回復(fù)彈簧67壓靠在所述圍罩的底部與圍罩29的底部之間。 因此，固定凸輪30嚙合在罩殼20中且不能轉(zhuǎn)動(dòng)，所述固定凸輪30在固定于固定支承件8中的齒條框架54中固定成不能轉(zhuǎn)動(dòng)，從而可防止所述罩殼20相對(duì)于夾緊軸線5的任何轉(zhuǎn)動(dòng)。 以下來(lái)描述本發(fā)明的運(yùn)動(dòng)。相對(duì)于罩殼20固定的電動(dòng)機(jī)70驅(qū)動(dòng)蝸桿81。蝸桿81與有齒蝸輪77耦合起來(lái)工作以將電動(dòng)機(jī)70的轉(zhuǎn)速適配至滾珠凸輪系統(tǒng)。為了對(duì)橫向和軸向應(yīng)力進(jìn)行補(bǔ)償，在蝸桿81中，由于減縮器的工作，而將自潤(rùn)滑軸承75和塑料支座76整合到罩殼20中。蝸桿81將電動(dòng)機(jī)70的動(dòng)力傳輸給與可動(dòng)凸輪30構(gòu)成為一整體的有齒蝸輪77。由于與上述那些相同的理由，自潤(rùn)滑軸承65引導(dǎo)可動(dòng)凸輪30的轉(zhuǎn)動(dòng)?？蓜?dòng)凸輪30與固定凸輪40耦合起來(lái)工作；這些凸輪被滾珠50隔開(kāi)。在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可動(dòng)凸輪30在滾動(dòng)通路32和42上驅(qū)動(dòng)滾珠50，由此強(qiáng)迫固定凸輪40軸向移動(dòng)。該軸向移動(dòng)就可將轉(zhuǎn)向柱鎖定。為了使?jié)L珠50保持同步，必須要有滾珠隔圈51。當(dāng)可動(dòng)凸輪30防止針支座66的軸向運(yùn)動(dòng)起到可防止夾緊桿60的任何運(yùn)動(dòng)而允許可動(dòng)凸輪30轉(zhuǎn)動(dòng)的功能時(shí)，就會(huì)發(fā)生將轉(zhuǎn)向柱鎖定。滾珠凸輪系統(tǒng)增大了其軸向厚度，從而可限制轉(zhuǎn)向柱的部件變成夾緊在其間而鎖住調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)向柱的可能性。
權(quán)利要求
一種用于深度和/或高度可調(diào)節(jié)的汽車(chē)轉(zhuǎn)向柱的電動(dòng)夾緊裝置，所述電動(dòng)夾緊裝置包括可繞管體(2)內(nèi)的轉(zhuǎn)向軸線(1)轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝的轉(zhuǎn)向軸，所述轉(zhuǎn)向柱安裝在支承組件(6)中，所述支承組件(6)包括固定支承件(8)和可動(dòng)支承件(9)，所述固定支承件由兩個(gè)立柱(11、12)和連接件(13)構(gòu)成，所述管體(2)設(shè)置在所述可動(dòng)支承件(8)中并通過(guò)沿大致垂直于穿過(guò)所述轉(zhuǎn)向軸線(1)的垂直轉(zhuǎn)向平面(7)的夾緊軸線(5)的夾緊系統(tǒng)(4)固定在所述固定支承件(8)上的鎖定位置，所述夾緊系統(tǒng)(4)具有夾緊桿(60)，所述夾緊桿(60)的軸線就是所述夾緊軸線(5)，且所述夾緊桿(6)穿過(guò)所述固定支承件(8)的兩個(gè)立柱(11，12)，其特征在于，所述電動(dòng)夾緊裝置包括固定組件(10)，所述固定組件(10)位于所述夾緊系統(tǒng)(4)中并安裝在所述夾緊桿(60)上，所述固定組件(10)包括不能相對(duì)于所述夾緊軸線(5)轉(zhuǎn)動(dòng)的固定凸輪(30)、可轉(zhuǎn)動(dòng)的可動(dòng)凸輪(40)以及至少一個(gè)設(shè)置在所述固定凸輪(30)和所述可動(dòng)凸輪(40)之間的滾動(dòng)件(50)；所述滾動(dòng)件(50)或各個(gè)滾動(dòng)件(50)在設(shè)置于所述固定凸輪(30)上的固定滾動(dòng)通路(32)和設(shè)置于所述可動(dòng)凸輪(40)上的可動(dòng)滾動(dòng)通路(42)上滾動(dòng)；以及所述各條滾動(dòng)通路(32、42)具有用于所述滾動(dòng)件(50)相對(duì)于相應(yīng)的凸輪(30、40)逸離的逸離斜度；從而當(dāng)所述可動(dòng)凸輪(40)相對(duì)于所述固定凸輪(30)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述兩個(gè)凸輪(30、40)根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)方向而彼此相對(duì)移離或靠近，從而到達(dá)所述轉(zhuǎn)向柱的鎖定或非鎖定位置，所述滾動(dòng)通路(32、42)的所述逸離斜度具有小于與所述滾動(dòng)件(50)的摩擦系數(shù)相關(guān)連的值的不同的值，各條滾動(dòng)通路(32、42)是具有相對(duì)于所述夾緊軸線(5)變化的半徑的曲線，從而當(dāng)所述可動(dòng)凸輪(40)相對(duì)于所述固定凸輪(30)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，一條或多條滾動(dòng)通路(32、42)絕不會(huì)自我干擾或相互干擾，所述可動(dòng)凸輪(40)相對(duì)于所述固定凸輪(30)的軸向運(yùn)動(dòng)是所述可動(dòng)凸輪(40)轉(zhuǎn)動(dòng)的函數(shù)，并在任何時(shí)刻都取決于所述滾動(dòng)件(50)相對(duì)于所述夾緊軸線(5)的位置以及所述滾動(dòng)通路(32、42)在所述位置的逸離斜度。
2. 如權(quán)利要求l所述的夾緊裝置，其特征在于，所述固定組件(10)包括兩個(gè)滾動(dòng)件 (50)，每個(gè)滾動(dòng)件(50)在相應(yīng)的固定滾動(dòng)通路(32)和可動(dòng)滾動(dòng)通路(42)上滾動(dòng)。
3. 如權(quán)利要求l所述的夾緊裝置，其特征在于，所述固定組件(10)包括三個(gè)滾動(dòng)件(50) ，每個(gè)滾動(dòng)件(50)在相應(yīng)的固定滾動(dòng)通路(32)和可動(dòng)滾動(dòng)通路(42)上滾動(dòng)。
4. 如權(quán)利要求l-3中任一項(xiàng)所述的夾緊裝置，其特征在于，所述滾動(dòng)件(50)由隔圈(51) 來(lái)保持在位。
5. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的夾緊裝置，其特征在于，所述滾動(dòng)件(50)是滾珠 (50)。
6. 如權(quán)利要求l所述的夾緊裝置，其特征在于，阻尼件(34、44)設(shè)置在位于各條固定滾 動(dòng)通路(32)和各條可動(dòng)滾動(dòng)通路(42)的周邊端處的圍罩(33、43)中。
7. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的夾緊裝置，其特征在于，所述電動(dòng)夾緊裝置安裝在 支承電致動(dòng)器(70)的罩殼(20)中，且所述罩殼(20)包括傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(80);所述固定組件 (10);以及所述夾緊桿(60)，所述夾緊桿(60)穿過(guò)所述固定支承件(8)的兩個(gè)立柱(11、12)。
8. 如權(quán)利要求7所述的夾緊裝置，其特征在于，所述電致動(dòng)器是電動(dòng)機(jī)(70)，所述電動(dòng)機(jī)(70)的軸線(71)位于垂直于所述夾緊軸線(5)且平行于所述垂直轉(zhuǎn)向平面(7)的平面中；所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(80)包括安裝在罩殼(20)中的蝸輪(77)和蝸桿(81)，所述蝸桿(81)由所述電動(dòng)機(jī)(70)驅(qū)動(dòng)并嚙合到與安裝在所述夾緊桿(60)上的所述可動(dòng)凸輪(40)成一整體的所述蝸輪(77)內(nèi)。
9. 如權(quán)利要求8所述的夾緊裝置，其特征在于，驅(qū)動(dòng)所述蝸桿(81)的所述電動(dòng)機(jī)(70)的主軸(73)在其端部由設(shè)置在所述罩殼(20)中的自潤(rùn)滑軸承(75)支承。
10. 如權(quán)利要求9所述的夾緊裝置，其特征在于，所述罩殼(20)包含設(shè)置在所述驅(qū)動(dòng)主軸(73)端部處的塑料支座(76)。
11. 如權(quán)利要求7所述的夾緊裝置，其特征在于，所述固定組件(10)包括所述可動(dòng)凸輪(40)、所述隔圈(51)和所述固定凸輪(30)，它們都設(shè)置在所述罩殼(20)內(nèi)并安裝在所述夾緊桿(60)上，所述蝸輪(77)安裝在所述可動(dòng)凸輪(40)的轂(46)上并通過(guò)平坦部分結(jié)構(gòu)(47、79)而與所述轂(46)連成整體一起轉(zhuǎn)動(dòng)。
12. 如權(quán)利要求ll所述的夾緊裝置，其特征在于，所述夾緊桿(60)在其端部由設(shè)置在所述罩殼(20)中的自潤(rùn)滑軸承(65)支承。
13. 如權(quán)利要求12所述的夾緊裝置，其特征在于，在所述夾緊桿(60)的端部上設(shè)置具有針的支座(66)，所述針支座(66)設(shè)置在所述罩殼(20)的外側(cè)面(87)上，支靠在所述可動(dòng)凸輪(40)上，并由設(shè)置在所述夾緊桿(60)上的端頭(61)所構(gòu)成的軸向保持件來(lái)保持在位。
14. 如權(quán)利要求13所述的夾緊裝置，其特征在于，在所述夾緊桿(60)上所述固定凸輪(30)和所述可動(dòng)支承件(9)之間安裝有回復(fù)彈簧(67)，用以確保所述夾緊裝置處于受約束的狀態(tài)。
15. 如權(quán)利要求14所述的夾緊裝置，其特征在于，所述夾緊系統(tǒng)(4)包括所述夾緊桿(60)，在所述夾緊桿(60)上安裝有如下部件所述針支座(66)，所述針支座(66)設(shè)置在所述夾緊桿(60)的所述端頭和所述罩殼(20)之間;所述固定組件(IO)，所述固定組件(10)設(shè)置在所述罩殼(20)中并支靠在所述固定支承件(8)的一立柱(11)的外側(cè)面(17)上。所述回復(fù)彈簧(67)，所述回復(fù)彈簧(67)設(shè)置在所述固定組件(10)的所述固定凸輪(30)和所述可動(dòng)支承件(9)之間;軸向保持件，所述軸向保持件由安裝在所述夾緊桿(60)的螺紋端(62)上的螺母(63)所構(gòu)成，并支靠在所述固定支承件(8)的另一立柱(12)的外側(cè)面上；所述夾緊桿(60)具有與設(shè)置在所述立柱(12)中的用于高度調(diào)節(jié)的長(zhǎng)孔(14)的寬度相協(xié)配的兩個(gè)平坦部分(64)。
16. 如權(quán)利要求15所述的夾緊裝置，其特征在于，所述固定凸輪(30)包括兩根可沿高度移動(dòng)的徑向齒條(36)和兩根固定的軸向齒條(37)，所述兩根可移動(dòng)的徑向齒條(36)與設(shè)置在圍罩于所述固定支承件(8)的立柱(11)中的框架(54)的立柱(55)上的兩根固定的徑向齒條(56)相協(xié)配，而所述兩根固定的軸向齒條(37)則與設(shè)置在所述可動(dòng)支承件(9)的立柱(21)上的兩根可移動(dòng)的軸向齒條(27)相協(xié)配；所述兩根可移動(dòng)的徑向齒條(36)設(shè)置在所述固定凸輪(30)的兩個(gè)凹槽(38)的底部，所述兩個(gè)凹槽(38)容納所述框架(54)的兩個(gè)立柱(55);塑料墊(57)固定在所述框架(54)內(nèi)以便于滑動(dòng)。
全文摘要
一種可調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)向柱包括安裝在設(shè)置于可動(dòng)支承件中的管體內(nèi)的轉(zhuǎn)向軸，這些構(gòu)件并未示出在圖中。該可動(dòng)支承件由夾緊系統(tǒng)4固定在固定支承件8上。該電動(dòng)夾緊裝置安裝在支承電動(dòng)機(jī)70的罩殼20內(nèi)，并包括安裝在固定支承件8上的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)80、固定組件10和夾緊桿60。該固定組件10包括帶有固定通路的固定凸輪30和帶有可動(dòng)通路的可動(dòng)凸輪40以及滾珠50。所述滾珠沿著采用帶有逸離斜度的螺旋線形式的通路滾動(dòng)，以便根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)方向來(lái)啟動(dòng)夾緊或松開(kāi)夾緊。
文檔編號(hào)B62D1/18GK101765533SQ200880019700
公開(kāi)日2010年6月30日 申請(qǐng)日期2008年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月12日
發(fā)明者N·伯爾泰, V·艾美瑞 申請(qǐng)人:采埃孚轉(zhuǎn)向機(jī)系統(tǒng)納凱姆聯(lián)合股份公司