[发明专利]用于汽车的转向轴

说明书

本发明涉及一种用于汽车的转向轴(1)，包括空心轴(20)和同轴地布置在空心轴(20)中的内轴(30)，该内轴相对于空心轴(20)能够沿着转向轴(10)的纵轴(L)方向伸缩并通过至少一个球体(40)与空心轴(20)转矩锁定地相连，其中，在内轴(30)和空心轴(20)之间同轴地布置球体保持架(50)，其具有至少一个径向的容纳开口(51)，球体(40)可自由转动地容纳在其中，并且容纳开口具有环绕的开口边缘。为了实现对具有不同球体直径的球体的改善的保持，根据本发明提出，至少一个保持舌片(6a,6b,6c,6d,6e,6f)从开口边缘伸出，该保持舌片在容纳开口(51)的部分周长区域中延伸。

技术领域

本发明涉及一种用于汽车的转向轴，其包括空心轴和内轴，该内轴在空心轴中同轴地布置、能够相对于空心轴沿着转向轴的纵轴方向伸缩并且通过至少一个球体与空心轴转矩锁定地连接，其中，在内轴与空心轴之间同轴地布置球体保持架，其具有至少一个径向的容纳开口，球体能够自由转动地容纳在该容纳开口中，并且容纳开口具有环绕的开口边缘。用于此类转向轴的球体保持架同样为本发明的主体。

背景技术

能够沿着其轴向伸缩的转向轴在汽车中的使用实现了对转向柱的调节以调整方向盘沿着纵向的位置。此外，在碰撞情况下，转向轴可以沿着其纵轴向内收缩地推移，由此有效地防止转向柱侵入客舱内部并造成乘客受伤。这通过两个能够沿着轴向相对于彼此伸缩的轴实现，即空心轴以及在其中能够沿着转向轴纵轴方向伸缩的、即能够轴向平移地支承的内部的轴，在内轴的沿着行驶方向靠后的末端上安装方向盘，其中，空心轴作为外部的轴或外轴通过管状的空心型材件构成。通过内轴和空心轴伸缩的收缩或拉伸能够缩短或延长转向轴。

在常规的构造方式中，在空心轴和内轴之间布置至少一个、通常多个球体作为滚动体，其能够在内轴的外表面与空心轴的内表面之间沿着纵轴方向滚动。由此实现直线轴承结构以使内轴能够相对于空心轴平稳地、滚珠支承地轴向调节。为了传递施加用于转向的转矩，内轴在其外侧上、并且空心轴在其内侧上具有凹槽状或沟纹状的、彼此径向相对的、沿着纵轴方向延伸的球体导轨，球体布置在其之间并用作形状配合元件，由此构成针对围绕纵轴的回转的、有效的形状配合连接，其将空心轴和内轴转矩锁定地彼此相连。因此，常规的转向轴也称作滚动滑动轴。

球体由此在轴之间并彼此间隔地定位并引导，使其能够围绕其滚动轴线、即围绕其球体中心点自由转动地容纳在球体保持架中，例如在US 2009/0143151 A1中所述。其中，球体保持架同轴地布置在空心轴与内轴之间的中间空间中，并设计为具有基本为空心棱柱状或空心圆柱状的基本形状的空心型材件，该基本形状与纵轴同轴。每个球体都布置在球体容纳部中，该球体容纳部具有径向地垂直于纵轴贯穿空心型材件的壁的容纳开口。容纳开口的内部横截面的尺寸设计得使球体能够具有间隙地容纳在容纳开口中，从而其能够在球体容纳部内部自由地围绕其中心转动。在此，球体向外超出外周面、向内超出内周面地分别径向伸出容纳开口的圆形环绕的开口边缘，从而其能够在凹槽状或沟纹状的球体导轨中在空心轴的内侧以及内轴的外侧沿着纵向不受阻碍地滚动。

为了装配，首先将球体插入球体容纳部的容纳开口中，然后将装配有所有球体的球体保持架轴向地沿着纵向插入内轴和空心轴之间。为了使球体在此不从球体容纳部中掉落，例如由US 2009/0143151A1已知，使容纳开口具有空心球状的纵向横截面，其中，圆形环绕的开口边缘的入口直径小于球体直径。在插入时，通过球体使开口边缘弹性地扩张，直至球体卡入容纳开口内部的运行位置。然后，开口边缘再次收缩至其初始尺寸，由此使球体以松散的形状配合保持在容纳开口内部并防止了掉落。通过球体保持架的材料提供所需的弹性变形能力，该材料例如为塑料，在制造为注塑件的球体保持架中为热塑性聚合物，例如聚甲醛(POM)、聚丙烯(PP)或类似的。