專利名稱：用于機動車的轉(zhuǎn)向柱的制作方法
用于機動車的轉(zhuǎn)向柱本發(fā)明涉及一種用于機動車的轉(zhuǎn)向柱，該轉(zhuǎn)向柱包括外殼單元和支持部件，所述外殼單元將轉(zhuǎn)向軸可圍繞其縱軸線轉(zhuǎn)動地支承，所述外殼單元相對于支持部件保持不可推移直到平行于轉(zhuǎn)向軸的縱軸線朝著車輛前部作用到外殼單元上的力的邊界值，并且在超過邊界值的情況下可以平行于縱軸線朝著車輛前部推移，其中外殼單元與支持部件一方面通過能量吸收連接裝置來連接，并且另一方面通過松脫連接裝置來連接，其中所述能量吸收連接裝置包括至少一個彎曲線或者彎曲條，其在外殼單元平行于縱軸線朝著車輛前部進行推移的情況下相對于支持部件變形，所述松脫連接裝置直到所述力的邊界值都閉合并且阻止外殼單元相對于支持部件的推移，并且在超過所述力的邊界值時打開。此外，本發(fā)明涉及一種用于制造這種轉(zhuǎn)向柱的方法。、用于機動車的轉(zhuǎn)向柱通?？烧{(diào)節(jié)地構(gòu)建，使得轉(zhuǎn)向輪的位置能夠與駕駛員的座位相匹配。這種可調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)向柱以不同實施形式被公開。除了僅僅在長度方向或者高度方向或者傾斜度方向中可調(diào)節(jié)的可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)向柱之外，公開了在長度方向以及高度方向或者傾斜度方向中可調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)向柱。在用于機動車的轉(zhuǎn)向柱情況下，在車輛碰撞情況下作為安全措施已知并且常見的是，將轉(zhuǎn)向軸與將轉(zhuǎn)向軸可轉(zhuǎn)動地支承的外殼單元一同在連接到轉(zhuǎn)向輪側(cè)端部上的區(qū)段中通過吸收能量而在轉(zhuǎn)向柱的縱向方向(=平行于轉(zhuǎn)向軸的縱軸線)可推移地構(gòu)建。為此，一種常見的構(gòu)型設(shè)計了，將支承單元與安裝在車輛底盤上的安裝部件連接，使得外殼單元能夠以耗盡能量的方式相對于安裝部件推移，其中外殼單元在張緊機構(gòu)的打開狀態(tài)中可以相對于支承單元調(diào)節(jié)以設(shè)置轉(zhuǎn)向柱的位置。例如US 5，517，877A示出了這種結(jié)構(gòu)。由DE 28 21 707A1公開了一種不可調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)向柱，其中將轉(zhuǎn)向軸可轉(zhuǎn)動地支承的外殼管兩側(cè)具有突出的翼，其借助固定塊和穿過其的螺桿連接在底盤上。在碰撞情況下，翼可以從固定塊松開，由此能夠?qū)崿F(xiàn)外殼管的推移。在此，在固定塊和翼之間設(shè)置有U形的彎曲條，在外殼管推移的情況下在彎曲條上進行變形做功。彎曲條被包含在翼的小室中并且靠置在小室的彼此對置的側(cè)壁上，使得相應(yīng)的彎曲條的滾動半徑在其變形的情況下被限制和預(yù)先給定。由EP O 598 857B1中獲知了一種可調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)向柱，其包括將轉(zhuǎn)向軸可轉(zhuǎn)動地支承的外殼單元和支承單元，其中在固定設(shè)備的打開狀態(tài)中，外殼單元能夠相對于支承單元至少在轉(zhuǎn)向柱的縱向方向上調(diào)節(jié)，用于設(shè)置轉(zhuǎn)向柱的位置。在碰撞情況中，外殼單元可以相對于固定設(shè)備的緊固螺栓或者支承單元在轉(zhuǎn)向柱的縱向方向上推移。為了吸收能量，存在與外殼單元同步的并且圍繞緊固螺栓設(shè)置的彎曲條或者彎曲線，其變形。這種解決方案的缺點是，在該設(shè)備中能量吸收的特性或者可能的推移路徑取決于轉(zhuǎn)向柱的分別調(diào)節(jié)的長度。從US 5，961，146A中另外公開了一種在正常工作中僅僅能夠在高度方向上調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)向柱。類似于前面描述的內(nèi)容，存在圍繞固定設(shè)備的緊固螺栓U形彎曲的彎曲線，其在碰撞情況下被相對于緊固螺栓在轉(zhuǎn)向柱的縱向方向上推移的外殼單元帶動，其中進行彎曲做功。
在由US 2007/048153A2中公開的轉(zhuǎn)向柱中，在固定設(shè)備的閉合狀態(tài)中通過固定設(shè)備的固定部件阻止支持部件相對于該固定部件關(guān)于平行于轉(zhuǎn)向軸的方向的推移。外殼單元可以相對于支持部件在吸收能量的情況下在轉(zhuǎn)向柱的縱向方向上推移。安裝在支持部件上的螺栓用于吸收能量，該螺栓伸入到設(shè)置在外殼單元上的能量吸收部件的長形孔中，并且當其在碰撞情況中推移時將該長形孔擴寬。為了實現(xiàn)限定的能量吸收，在長形孔的區(qū)域中能量吸收部件的材料特性必須以可恢復(fù)的方式來精確地確定。類似的轉(zhuǎn)向柱也由EP O 849 141A1以及EP I 464 560A2公開。支持部件按照滑塊的方式由引導(dǎo)部件在轉(zhuǎn)向柱的縱向方向上可推移地引導(dǎo)，其中支持部件相對于引導(dǎo)部件摩擦配合地保持，或者支持部件在耗盡能量的情況下塑性變形。在摩擦配合的保持情況下，固定設(shè)備的張緊力進入能量吸收的范圍中，并且在引導(dǎo)部件的塑性變形情況下，其材料特性必須能夠以精確限定的方式恢復(fù)地構(gòu)建。從DE 10 2008 034 807B3中獲知了開頭所述類型的轉(zhuǎn)向柱。支持部件一方面通過彎曲線或者彎曲條并且另一方面通過桿與外殼單元連接，所述桿形成在支持部件和外殼 單元之間的松脫連接。當在碰撞情況中平行于轉(zhuǎn)向軸的縱軸線朝著車輛前部作用到轉(zhuǎn)向軸的轉(zhuǎn)向輪側(cè)端部上的力超過邊界值時，桿被剪斷并且由此打開松脫連接。隨后，外殼單元可以相對于支持部件與轉(zhuǎn)向軸的縱軸線平行地朝著車輛前部的方向推移，其中彎曲線或者彎曲條變形，并且由此能量被吸收。支持部件在此通過其與固定設(shè)備的固定部件的配合而被阻止在與轉(zhuǎn)向軸的縱軸線平行的方向上的推移。在固定設(shè)備的打開狀態(tài)中，固定部件被從支持部件提起，并且外殼單元與支持部件一同可以與轉(zhuǎn)向軸的縱軸線平行地推移，以便進行轉(zhuǎn)向柱的縱向調(diào)節(jié)。此外，在固定設(shè)備的打開狀態(tài)中，轉(zhuǎn)向柱的高度調(diào)節(jié)或者傾斜度調(diào)節(jié)是可能的。在該已知的轉(zhuǎn)向柱中的缺點是，在打開松脫連接時，出現(xiàn)力尖峰(=起動尖峰(Losbrechpeak松脫？)，即與轉(zhuǎn)向軸的縱軸線平行地作用的力的如下邊界值比較高從該邊界值開始，打開松脫連接并且開始外殼單元相對于支持部件的吸收能量的推移。在打開松脫連接之后，抵抗外殼單元相對于支持部件的推移的力較小。本發(fā)明的任務(wù)是，在簡單并且成本低廉的、但是仍然起作用的有利構(gòu)型中至少減小所述力尖峰(=起動尖峰)。根據(jù)本發(fā)明，這通過具有權(quán)利要求I所述特征的轉(zhuǎn)向柱或者具有權(quán)利要求10所述特征的、用于制造轉(zhuǎn)向柱的方法來實現(xiàn)。由從屬權(quán)利要求中得到有利的改進方案。在本發(fā)明的轉(zhuǎn)向柱中，將彈性預(yù)張緊施加到至少一個彎曲線或者彎曲條上。由此，將外殼單元相對于支持部件在與轉(zhuǎn)向軸的縱軸線平行的推移方向上朝著車輛前部的方向預(yù)張緊。該預(yù)張緊作用到外殼單元和支持部件之間的松脫連接裝置上。在碰撞情況中所需的用于打開松脫連接裝置的力由此被減小，因為所述至少一個彎曲線或者彎曲條的彈性恢復(fù)力和尤其是通過駕駛員與轉(zhuǎn)向輪的二次碰撞而平行于轉(zhuǎn)向軸的縱軸線朝著車輛前部的方向施加的力相加。由此可以減小或者完全避免在外殼單元與支持部件松脫時的力尖峰(=起動尖峰)。然而在正常行駛中，即當沒有出現(xiàn)車輛碰撞時，在支持部件和外殼單元之間提供了足夠穩(wěn)定的連接，通過其可以避免在外殼單元和支持部件之間的搖擺以及由于自然諧振導(dǎo)致的振動，這在非常簡單的構(gòu)型中實現(xiàn)。優(yōu)選的是，轉(zhuǎn)向柱至少在長度中可調(diào)節(jié)地構(gòu)建。在此，設(shè)置了可打開和閉合的固定設(shè)備，在其打開狀態(tài)中外殼單元可相對于支承外殼單元的支承單元平行于轉(zhuǎn)向軸的縱軸線地調(diào)節(jié)，并且固定設(shè)備在其閉合狀態(tài)中施加固定力，用于將外殼單元相對于支承單元關(guān)于平行于轉(zhuǎn)向軸的縱軸線的調(diào)節(jié)方面固定。支承單元在此在轉(zhuǎn)向柱的安裝狀態(tài)中至少在正常工作中、即只要沒有出現(xiàn)碰撞時、即直到在轉(zhuǎn)向軸的縱軸線方向上起作用的最大的力時被與車輛固定地保持。本發(fā)明的一個有利的實施形式設(shè)計了，支持部件由固定設(shè)備的一部分形成。在此，支持部件在固定設(shè)備的閉合狀態(tài)中與固定部件配合，該固定部件相對于支承單元在轉(zhuǎn)向軸的縱軸線方向上不可推移地固定。通過在固定部件和支持部件之間的這種配合，施加固定力的至少一部分，其中所述固定力在固定設(shè)備的閉合狀態(tài)中將外殼單元固定來防止與轉(zhuǎn)向軸的縱軸線平行的推移。在固定設(shè)備的打開狀態(tài)中，支持部件和固定部件脫離配合。然而用于在碰撞情況中實現(xiàn)外殼單元的吸收能量的推移的能量吸收設(shè)備集成到固定設(shè)備中。在本發(fā)明的該實施形式中，可以設(shè)計支承單元的車輛固定的安裝。由此，可以省去在支承單元和將支承單元平行于轉(zhuǎn)向軸的縱軸線可推移地支承的、固定在車輛上地安裝的安裝部件之間的其他吸收能量的可推移性。 因為在本發(fā)明的該實施形式中固定部件關(guān)于轉(zhuǎn)向軸的縱軸線的方向相對于支承單元不可推移，并且支持部件在固定設(shè)備的打開狀態(tài)中外殼單元相對于支承單元調(diào)節(jié)時與外殼單元一同運動，所以當固定設(shè)備閉合時，固定部件和支持部件在轉(zhuǎn)向柱的不同縱向調(diào)節(jié)情況下在不同位置中彼此接觸。在固定設(shè)備的閉合狀態(tài)中，支持部件相對于固定部件的(在平行于轉(zhuǎn)向軸的縱軸線方向上的)推移通過優(yōu)選形狀配合地共同起作用的固定元件、有利地通過共同作用的嚙合來抵抗。在固定設(shè)備的閉合狀態(tài)中外殼單元相對于在縱向調(diào)節(jié)方向上的調(diào)節(jié)的固定由此至少也通過固定部件與支持部件的共同作用來進行?？梢源嬖诟郊拥?、例如摩擦配合地起作用的固定元件，用于在固定設(shè)備的閉合狀態(tài)中將外殼單元相對于在縱向調(diào)節(jié)中的調(diào)節(jié)固定。特別優(yōu)選的是，在固定設(shè)備的打開狀態(tài)中，轉(zhuǎn)向柱的高度或者傾斜度也可以調(diào)節(jié)。在碰撞情況中，在打開松脫連接裝置之后，在外殼單元相對于支持部件推移的情況下(所述支持部件相對于固定單元在平行于轉(zhuǎn)向軸的縱軸線的方向上保持不可推移)，所述至少一個彎曲線或者彎曲條的至少一個區(qū)段被外殼單元帶動。彎曲線或者彎曲條的變形通過彎曲線或者彎曲條的彎曲來實現(xiàn)，或者包括至少一個這種情況。有利的是，彎曲線或者彎曲條具有兩個通過彎曲部連接的腳，其中兩個腳相互成尤其是在150°至220°的范圍中的角，優(yōu)選為180°的角，使得得到彎曲線或者彎曲條的U形構(gòu)型。一個有利的構(gòu)型在此設(shè)計了，彎曲線或者彎曲條至少部分地包括在殼體中，該殼體優(yōu)選由外殼單元的一部分形成。特別地，為此在橫截面中為U形的軌固定在將轉(zhuǎn)向軸可轉(zhuǎn)動地支承的外殼管上。也可以想到并且可能的是，將殼體或者其一部分構(gòu)建在支承單元上或者殼體或者其一部分由支承單元構(gòu)建。在支持部件和外殼單元之間的松脫連接裝置例如可以通過將這兩個部件連接的桿形成，在碰撞情況中在超過如下力的邊界值情況下桿被剪斷，該力平行于轉(zhuǎn)向軸的縱軸線朝向車輛前部作用到轉(zhuǎn)向軸并且通過轉(zhuǎn)向軸作用到外殼單元上。在碰撞情況中通過材料變形、材料剪斷或者斷裂而松開的其他類型的形狀配合的連接也是可以想到并且可能的。松脫連接裝置例如也可以通過摩擦配合連接來實現(xiàn)，在超過所述力的邊界值時摩擦配合連接能夠?qū)崿F(xiàn)外殼單元相對于支持部件的推移，并且僅僅在推移路徑的小的第一區(qū)段上起作用。由此，在外殼單元和支持部件之間的任意如下連接都可以視為松脫連接裝置該連接在外殼單元和支持部件之間的小的(平行于縱軸線的)推移路徑上推移之后(該推移路徑優(yōu)選小于2厘米)，對外殼單元和支持部件之間的進一步推移并無抵抗或者抵抗僅僅明顯小于開始的力，優(yōu)選小于開始的力的十分之一。相應(yīng)地，當連接設(shè)計為使得在超過所希望的力的情況下連接分離時，焊接連接或者釬焊連接或者粘合連接也適于作為松脫連接裝置。本發(fā)明的其他優(yōu)點和細節(jié)在下面借助附圖來闡述。其中圖I示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的轉(zhuǎn)向柱的側(cè)視圖；圖2示出了沿著圖I的線BB的截面；圖3示出了沿著圖I的線AA的截面；圖4示出了圖I的轉(zhuǎn)向柱的斜視圖；圖5示出了外殼單元、由其可轉(zhuǎn)動地支承的轉(zhuǎn)向柱區(qū)段以及支持部件的斜視圖；圖6示出了對應(yīng)于圖2的線CC的截面，其中支承單元、中間單元和固定設(shè)備被省去，除了與支持部件配合的(剖切地示出的)固定部件；圖7a示出了在轉(zhuǎn)向柱的安裝期間沿著圖2的線EE的截面，結(jié)合圖6所提及的部件又被省去；圖7b示出了在轉(zhuǎn)向柱的完成狀態(tài)中的類似圖7a的截面；圖8示出了在車輛碰撞之后類似于圖7a和7b的截面；圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實施形式的外殼單元、支持部件以及將其連接的連接部件的分解圖；

圖10示出了圖9中不可見的支持部件的后側(cè)的斜視圖；圖Ila示出了在與支持部件連接的狀態(tài)中、在轉(zhuǎn)向柱的安裝期間的狀態(tài)中在圖9中不可見的、安裝在外殼管上的、外殼單元的軌的后側(cè)的視圖；圖Ilb示出了在另一安裝步驟之后對應(yīng)于圖Ila的視圖；圖Ilc示出了在轉(zhuǎn)向柱的完成狀態(tài)中對應(yīng)于圖Ila的視圖。在圖I至圖8中示出了本發(fā)明的第一實施例。轉(zhuǎn)向柱包括外殼單元2，其將轉(zhuǎn)向軸I可圍繞轉(zhuǎn)向軸I的縱軸線4轉(zhuǎn)動地支承，轉(zhuǎn)向軸具有轉(zhuǎn)向輪側(cè)的端部3，其用于連接在附圖中未示出的轉(zhuǎn)向輪。外殼單元2通過下面進一步描述的松脫連接裝置和能量吸收連接裝置來與支持部件5連接。在外殼單元和支持部件5之間的、平行于縱軸線4地作用的力的邊界值以下，支持部件5與外殼單元2關(guān)于縱軸線4的方向不可推移地連接。邊界值在此可以對于與縱軸線4平行的兩個方向是相同的或者不同的，并且在構(gòu)造系統(tǒng)時被設(shè)置。在碰撞情況中通過駕駛員的二次碰撞而施加到外殼單元2上的力F(或者與縱軸線4平行的相應(yīng)力分量)指向車輛前部，如在圖I中所示的那樣，并且相應(yīng)地通過支承單元6上的反作用力而被吸收。支承外殼單元2的支承單元6在轉(zhuǎn)向柱的工作狀態(tài)中與機動車的底盤剛性連接。在固定設(shè)備7的打開狀態(tài)中，轉(zhuǎn)向柱可以在長度和高度或者傾斜度方面被調(diào)節(jié)。在此，外殼單元2可以相對于支承單元6平行于縱軸線4 (=縱向調(diào)節(jié)方向8)地、以及在與此垂直的高度或者傾斜度調(diào)節(jié)方向9中相對于支承單元6調(diào)節(jié)。在固定設(shè)備7的閉合狀態(tài)中，施加固定力，用于將外殼單元2關(guān)于平行于縱軸線4進行的相對于支承單元6的推移來固定，其中固定力至少關(guān)于平行于縱軸線4朝著車輛前部的推移方面高于所述力的邊界值，直到外殼單元2相對于支持部件5保持不可推移。此外，由固定設(shè)備7施加固定力用于將外殼單元2固定,來抵抗在高度或者傾斜度調(diào)節(jié)方向9中相對于支承單元6的調(diào)節(jié)。在所示的實施例中，外殼單元2設(shè)置在支承單元6的側(cè)軛10、11之間。在支承單元6的側(cè)軛10、11與外殼單元2之間另外有中間單元14的側(cè)腳12、13，其將外殼單元2至少在其環(huán)周的大部分上包圍。中間單元14在固定設(shè)備7的打開狀態(tài)中可以相對于支承單元6在高度或者傾斜度調(diào)節(jié)方向9中調(diào)節(jié)。為此，中間單元可以圍繞樞轉(zhuǎn)軸15相對于支承單元6樞轉(zhuǎn)。中間單元14與支承單元6關(guān)于縱軸線4的方向不可推移地連接，例如(也)通過該樞轉(zhuǎn)軸15的構(gòu)型來連接。外殼單元2可以在固定設(shè)備7的打開狀態(tài)中相對于將外殼單元2可推移地引導(dǎo)的中間單元14平行于縱軸線4推移，并且在固定設(shè)備7的閉合狀態(tài)中通過由固定設(shè)備7施加的固定力在縱軸線4的方向上相對于中間單元14保持不可推移。固定設(shè)備7包括與縱軸線4成直角地延伸的緊固螺栓16，其穿過側(cè)軛10、11中的開口 17、18(參見圖2)，其構(gòu)建為在高度或者傾斜度調(diào)節(jié)9的方向上走向的長形孔，并且在 轉(zhuǎn)向柱的高度或者傾斜度調(diào)節(jié)時緊固螺栓16在所述開口中推移。緊固螺栓16由這些開口17,18的邊緣關(guān)于縱軸線4的方向相對于支承單元6保持不可推移。此外，緊固螺栓16穿過中間單元11的側(cè)腳12、13中的開口，其直徑在不計滑動間隙(Gleitspiel)的情況下對應(yīng)于緊固螺栓16的直徑。在緊固螺栓16上在支承單元6的側(cè)軛10、11兩側(cè)設(shè)置有固定部件19、20，其被緊固螺栓16通過開口穿過，并且固定部件可以在緊固螺栓16的軸線的方向上軸向推移。其中一個固定部件19具有緊固螺栓16穿過所述固定部件19的區(qū)段以及通過連接區(qū)段21與該區(qū)段相連的區(qū)段22，在該區(qū)段22中所述固定部件19如下面描述的那樣與支持部件5共同作用。固定部件20和固定部件19在其被緊固螺栓16穿過的區(qū)段的區(qū)域中在固定設(shè)備的閉合狀態(tài)中按壓到支承單元6的側(cè)軛10、11上，以便將轉(zhuǎn)向柱在高度或者傾斜度調(diào)節(jié)方向上的調(diào)節(jié)固定。該固定可以通過摩擦配合來進行。也可以設(shè)置形狀配合地共同作用的元件例如齒部。為了將固定部件19、20與側(cè)軛10、11夾緊在一起以及將固定部件19與支持部件5夾緊在一起，固定設(shè)備7可以用傳統(tǒng)的方式構(gòu)建。例如，用于將固定設(shè)備7打開和閉合的拉緊桿23與凸輪片24連接，拉緊桿在圍繞緊固螺栓16的軸線旋轉(zhuǎn)時帶動凸輪片，并且凸輪片與連桿片(Kulissenscheibe)共同作用。該連桿片在此與固定部件19 一件式地構(gòu)建，然而也可以存在獨立的連桿片。帶有滾動體的布置或者緊固機構(gòu)的其他構(gòu)型也是可能的。固定部件19的區(qū)段22穿過側(cè)軛10中的開口(側(cè)軛10也可以在固定部件19的區(qū)段22之上結(jié)束)以及中間單元14的側(cè)腳12中的開口。在固定設(shè)備的閉合狀態(tài)中，區(qū)段22借助設(shè)置在其上的齒部25向支持部件5的齒部26按壓。根據(jù)轉(zhuǎn)向柱的縱向調(diào)節(jié)，齒部25,26在不同位置中相互接觸。固定部件19的作為整體位于緊固螺栓16的一側(cè)上的區(qū)段22由側(cè)軛10中的穿通的開口的邊緣和/或由中間單元14的側(cè)腳12中的穿通的開口的邊緣保持不可推移來防止相對于支持單兀6在平行于縱軸線4的方向上的推移。在固定設(shè)備7的閉合狀態(tài)中，通過共同作用的齒部25、26將支持部件5固定來防止相對于固定部件19在縱軸線4的方向上的推移。如果在固定設(shè)備7的閉合情況下這兩個齒部在齒咬齒狀態(tài)(Zahn-Auf-Zahn-Stellung)中相互接觸，則至少在開始的略微推移之后(該推移小于齒部的齒間距)，阻止支持部件5相對于固定部件19的進一步推移。在固定部件19和支持部件5之間的其他形狀配合的連接也是可能的，例如通過在孔中穿入的螺栓來進行。在固定設(shè)備7的打開狀態(tài)中，固定部件19被從支持部件5向回拉，并且這兩個部件脫離配合，其中外殼單元2與支持部件5 —同可以在縱向調(diào)節(jié)方向8上調(diào)節(jié)。 目前描述的轉(zhuǎn)向柱的元件除了在外殼單元2和支持部件5之間的連接構(gòu)型的方式之外(其在下面進一步描述)，可以用已知的現(xiàn)有技術(shù)中公開的方式來構(gòu)建，尤其是根據(jù)說明書開頭部分所提及的DE 10 2008 034 807B3來進行。支持部件5相對于外殼單元2與縱軸線4平行可推移地引導(dǎo)，并且一方面通過松脫連接裝置而另一方面通過能量吸收連接裝置來與外殼單元2連接。松脫連接裝置例如可以通過安全銷27來實現(xiàn)。在所示的實施例中，安全銷27 —側(cè)插入支持部件5的開口 28中，另一側(cè)插入開口 29中(參見圖3)。外殼單兀2在該實施例中包括外殼管30和與其剛性連接的、例如通過焊接連接的、并且朝著縱軸線4的方向延伸的軌31，其具有U形的橫截面。開口 29在此構(gòu)建在軌31中。彎曲線或者彎曲條32用于構(gòu)建能量吸收連接裝置，該彎曲線或者彎曲條一側(cè)與支持部件5連接，另一側(cè)與外殼單元2連接。彎曲線或者彎曲條32在所示的實施例中U形地構(gòu)建，其中一個U形腳與支持部件5連接，而另一個U形腳與外殼單元2連接，特別是與軌31連接。U形腳的連接分別為使得其在平行于縱軸線4的兩個方向上作用，優(yōu)選通過形狀配合來進行。優(yōu)選的是，兩個U形腳至少基本上與縱軸線4平行地延伸。為了將其中一個U形腳與支持部件5連接，所述U形腳例如可以具有桿33，桿通過軌31中的與縱軸線4平行走向的槽34伸出，并且配合到彎曲線或者彎曲條32中的孔眼35中。另一 U形腳與外殼單元2的連接例如可以通過該U形腳的端部靠置在軌的止擋36上以及通過配合到該U形腳中的凹處中的、軌的突起部37來構(gòu)建。彎曲線或者彎曲條32在該實施例中包含在殼體的內(nèi)室中，其由軌31和外殼管30的將該軌封閉的區(qū)段形成。在該殼體中，彎曲線或者彎曲條32的彎曲自由地進行，即并未圍繞桿。在安裝轉(zhuǎn)向柱時，彎曲線或者彎曲條彈性變形，即其相對于中性狀態(tài)變形，其中彎曲線或者彎曲條在沒有外力的情況下處于該中性狀態(tài)，其中彎曲線或者彎曲條32施加朝著中性狀態(tài)的恢復(fù)力。彎曲線或者彎曲條32為此由彈性足夠的材料例如彈簧彈性的鋼構(gòu)成。通過彎曲線或者彎曲條32的這種彈性預(yù)張緊，其將外殼單元2相對于支持部件5關(guān)于朝向車輛前部的方向與縱軸線4平行的推移方面預(yù)張緊。這種預(yù)張緊的構(gòu)建在圖7a和7b中示意性地示出。在圖7a中，彎曲線或者彎曲條具有其并未預(yù)張緊的中性狀態(tài)，其中彎曲線或者彎曲條在沒有外力的情況下處于該中性狀態(tài)，其中彎曲線或者彎曲條與外殼單元2以及支持部件5連接。在該制造步驟中，如在圖7a所示，在支持部件5中的開口 28 (在縱軸線4之上示出)和在軌31中的開口 29 (在縱軸線4之下示出)在縱軸線4的方向上彼此錯移。于是，支持部件5相對于外殼單元2平行于縱軸線4地在朝向車輛前部的方向上推移路程d(在圖7b中向左)，其中桿33將彎曲線或者彎曲條彈性預(yù)張緊。在對應(yīng)于圖7b的該預(yù)張緊的狀態(tài)中，支持部件5中的開口 28 (在縱軸線4之上示出)和軌31中的開口29 (在縱軸線4之下示出)彼此遮蓋，并且現(xiàn)在插入安全銷27 (這通過圖7b中的箭頭來表明)，由此構(gòu)建松脫連接裝置。當在碰撞情況中至少一個平行于縱軸線4朝向車輛前部作用的力施加到轉(zhuǎn)向軸I的轉(zhuǎn)向輪側(cè)的端部3上時，尤其是通過駕駛員的 二次碰撞而施加時，該力從轉(zhuǎn)向軸I傳遞到外殼單元2上并且加合為由彎曲線或者彎曲條32施加的預(yù)張緊力，并且當這些力之和超過邊界值時，松脫連接裝置通過安全銷27的剪斷和斷裂而打開。由此，外殼單元2會開始平行于縱軸線4朝向車輛前部的推移，即在從轉(zhuǎn)向軸I的轉(zhuǎn)向輪側(cè)的端部3離開的方向上推移，其中外殼單元2相對于被固定部件19固定的支持部件推移。在推移路徑的第一部分區(qū)段之后(其優(yōu)選小于外殼單元2和支持部件5之間的總推移路徑的十分之一)，一旦達到或者超過彎曲線或者彎曲條32的中性狀態(tài)，則彎曲線或者彎曲條32開始以力來抵抗進一步的推移。在進一步的推移情況下，彎曲線或者彎曲條32通過吸收能量而變形，其中該變形在推移路徑的另一區(qū)段之后(其優(yōu)選小于總推移路徑的十分之一)過渡為塑性變形。在圖8中示出了車輛碰撞之后的狀態(tài)。為了設(shè)計能量吸收，尤其是關(guān)于高度和走向方面，可以將彎曲條32的橫截面和橫截面走向相應(yīng)地設(shè)計。此外，在軌31與外殼單元2之間的連接的強度以及軌31的金屬片厚度以及在軌31中的槽34的寬度的走向?qū)τ谀芰课仗匦允侵匾摹４送?，?1的朝向接片方向上的曲率半徑是用于確定能量吸收特性的影響參數(shù)，其中借助所述接片將軌31固定在外殼單元2上。固定裝置除了通過在固定部件19和支持部件5之間的配合進行的保持之外也可以例如摩擦配合地保持外殼單元2以防止平行于縱軸線4的推移，例如其方式是在將固定設(shè)備7閉合時，將中間單元14朝向外殼單元2預(yù)張緊。這種由固定設(shè)備7直接施加到外殼單元2上的附加的保持力進入力的邊界值中，在該邊界值以上在碰撞情況中出現(xiàn)外殼單元2相對于支承單元6的推移。在圖9至圖11中示出了本發(fā)明的第二實施形式。與前面描述的實施例的區(qū)別在于在外殼單元2和支持部件5之間的能量吸收連接裝置。松脫連接裝置如在前面描述的實施例中那樣通過安全銷27構(gòu)建。彎曲線或者彎曲條32的其中一個U形腳借助軌31通過彎曲線或者彎曲條32的凸出部38固定來防止在平行于縱軸線4的兩個方向上的推移，凸出部配合到軌31的空隙39中。也可以僅僅設(shè)置一個配合到空隙39中的凸出部38。另一 U形腳在端側(cè)具有彎曲部，其具有變厚的端部40。該端部保持在設(shè)置于支持部件5上的凸起部41、42之間的間隙中，它們穿過軌31中的槽34。彎曲線或者彎曲條的該腳由此相對于支持部件5在縱軸線4的兩個方向上保持不可推移。在安裝時，使用未預(yù)張緊的彎曲線或者彎曲條32，并且借助其兩個腳與支持部件5以及軌31連接。隨后，支持部件5首先平行于縱軸線4在離開車輛前部的方向上、即朝著轉(zhuǎn)向軸I的轉(zhuǎn)向輪側(cè)的端部3的方向上(在圖Ilb中向左)推移路程C，參見圖Ilb中相比于圖Ila可見的狀態(tài)。在該推移中，進行彎曲線或者彎曲條32的塑性變形。由此，可以補償制造公差，使得通過這種方式實現(xiàn)了限定的初始狀態(tài)。隨后，支持部件5朝向車輛前部的方向(即從轉(zhuǎn)向軸I的轉(zhuǎn)向輪側(cè)的端部3離開)(在圖Ilc中向右)與縱軸線4平行地推移路程d，其中彎曲線或者彎曲條32彈性地預(yù)張緊，參見圖Ilc對比圖lib。在該狀態(tài)中，在支持部件5中和在軌31中的開口 28、29彼此遮蓋，并且安全銷27被插入，這通過圖Ilc中的箭頭表明。所描 述的在彈性預(yù)張緊之前的塑性變形也可以在所描述的第一實施例中實施。除了已經(jīng)提及的優(yōu)點之外，根據(jù)本發(fā)明的解決方案有利地影響轉(zhuǎn)向柱的噪聲特性。通過預(yù)張緊，實現(xiàn)了阻尼效應(yīng)。在支持部件5和外殼單元2之間的松脫連接裝置也可以用不同于第一實施例和第二實施例中所描述的方式來構(gòu)建。例如，為此也可以設(shè)置將槽34逐漸變細的凸起部，為了松開松脫連接裝置，必須由桿33或者凸起部41經(jīng)過該凸起部。松脫連接裝置將外殼單元2相對于支持部件5固定，并且由此在正常工作中防止外殼單元4相對于支持部件5的搖擺。帶有多于一個彎曲線或者彎曲條32的構(gòu)型也是可以想到并且可能的。在此，彎曲線或者彎曲條中的一個或者多于一個的彎曲線或者彎曲條可以用所描述的方式來彈性預(yù)張緊。例如，可以在外殼單元2兩側(cè)設(shè)置支持部件5，其與固定部件共同作用，例如以與固定部件19結(jié)合地描述的方式來進行。兩個支持部件5在此可以通過至少一個具有彎曲線或者彎曲條32的能量吸收連接裝置以及通過松脫連接裝置來與外殼單元5相連。支持部件的僅僅之一通過能量吸收連接裝置或者通過松脫連接裝置與外殼單元的連接也是可能的。雖然支承單元6的帶有在外殼單元2的兩側(cè)設(shè)置的側(cè)軛10、11的構(gòu)型是優(yōu)選的，在固定設(shè)備7的閉合狀態(tài)中固定設(shè)備的部件相對于支承單元被預(yù)張緊，然而如下的構(gòu)型也是可以想到并且優(yōu)選的其中支承單元僅僅具有一個在外殼單元2的一側(cè)上的側(cè)軛。根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)向柱例如也可以僅僅在縱向調(diào)節(jié)方向8上可調(diào)節(jié)地構(gòu)建。在這種實施形式中，可以省去中間單元14，并且在支承單元的相應(yīng)的側(cè)軛10、11中的被緊固螺栓16穿過的開口 17、18可以圓形地構(gòu)建。在縱向調(diào)節(jié)方向8中以及在高度或者傾斜度調(diào)節(jié)方向9中可調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)向柱也可以沒有中間單元14地構(gòu)建。在此，在外殼單元2中可以存在被緊固螺栓6穿過的長形孔，其在轉(zhuǎn)向柱的縱向調(diào)節(jié)方向8中延伸。例如，為此在外殼管30上可以安裝至少一個向上或者向下突起的部件，長形孔設(shè)置在其中。外殼單元2也可以至少在其縱向延伸的一部分上環(huán)周開放地構(gòu)建。如果通過摩擦配合的連接能夠?qū)崿F(xiàn)在支持部件5和固定部件19之間的朝著縱向調(diào)節(jié)的方向8的、足夠大的所希望的固定力，則也可以在這兩個部件之間設(shè)計摩擦配合的配合。為了增大固定力，在此也可以存在附加的共同作用的摩擦面，例如共同作用的葉片的形式。這種共同作用的葉片也可以設(shè)計用于附加地在高度調(diào)節(jié)方向或者傾斜度調(diào)節(jié)方向9中固定。支承單元I也可以在碰撞情況中在平行于縱軸線4的方向上通過吸收能量推移地與安裝部件連接，該安裝部件固定連接在車輛上，如已知的那樣。對于能量吸收在并不與轉(zhuǎn)向柱的縱向方向(=縱軸線4的方向)重疊的方向上的情況，需要的是，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備也可以在該方向上取向。于是，預(yù)張緊相應(yīng)地在該方向上引入到一個或者多個彎曲線或者彎曲條32中。對應(yīng)于所示的例子，軌31相應(yīng)地在該方向中取向地固定在外殼單元上。
附圖標記表
1轉(zhuǎn)向軸22區(qū)段
2外殼單元23拉緊桿
3轉(zhuǎn)向輪側(cè)的端部24凸輪片
4縱軸線25齒部
5支持部件26齒部
6支承單元27安全銷
7固定設(shè)備28開口
8縱向調(diào)節(jié)方向29開口
9高度或者傾斜度調(diào)節(jié)方向30外殼管
10側(cè)軛31軌
11側(cè)輒32彎曲線或者彎曲條
12側(cè)腳33桿
13側(cè)腳34槽
14中間單元35孔眼
15樞轉(zhuǎn)軸36止擋
16緊固螺栓37突起部
17開口38凸出部
18開口39空隙
19固定部件40端部
20固定部件41凸起部
21連接區(qū)段42凸起部
權(quán)利要求
1.一種用于機動車的轉(zhuǎn)向柱，該轉(zhuǎn)向柱包括外殼單兀(2)和支持部件(5),所述外殼單元將轉(zhuǎn)向軸(I)能夠圍繞其縱軸線(4)轉(zhuǎn)動地支承,所述外殼單元(2)相對于支持部件保持不可推移，直到平行于轉(zhuǎn)向軸(I)的縱軸線(4)朝著車輛前部作用到外殼單元(2)上的力(F)的邊界值，并且在超過邊界值的情況下所述外殼單元能夠平行于縱軸線(4)朝著車輛前部推移，其中外殼單元(2)與支持部件(5) —方面通過能量吸收連接裝置來連接并且另一方面通過松脫連接裝置來連接，其中所述能量吸收連接裝置包括至少一個彎曲線或者彎曲條(32)，所述彎曲線或者彎曲條在外殼單元(2)相對于支持部件(5)平行于縱軸線(4)朝著車輛前部進行推移時變形，所述松脫連接裝置直到所述力(F)的邊界值都閉合并且阻止外殼單元(2)相對于支持部件(5)的推移，并且在超過所述力的邊界值時所述松脫連接裝置打開，其特征在于，對于松脫連接裝置閉合的情況，在外殼單元(2)和支持部件(5)之間所述彎曲線或者彎曲條(32)或者所述彎曲線或者彎曲條(32)的至少一個彈性地變形，并且將所述外殼單元(2)相對于支持部件(5)關(guān)于平行于轉(zhuǎn)向軸(I)的縱軸線(4)朝著車輛前部的方向推移的方面預(yù)張緊。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的轉(zhuǎn)向柱，其特征在于，轉(zhuǎn)向柱至少縱向可調(diào)節(jié)地構(gòu)建，其中在固定設(shè)備(7)的打開狀態(tài)中，外殼單元(2)能夠相對于支承外殼單元(2)的支承單元(6)平行于轉(zhuǎn)向軸(I)的縱軸線(4)地調(diào)節(jié)，并且固定設(shè)備在閉合狀態(tài)中施加固定力，用于將外殼單元(2)相對于支承單元(6)關(guān)于平行于轉(zhuǎn)向軸(4)的推移方面固定。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的轉(zhuǎn)向柱，其特征在于，固定設(shè)備(7)具有固定部件(19)，該固定部件在固定設(shè)備(7)的閉合狀態(tài)中為了施加固定力的至少一部分而與支持部件(5)配合，并且在固定設(shè)備(7)的打開狀態(tài)中該固定部件與支持部件(5)脫離配合，并且固定部件(19)相對于支承單元(6)在轉(zhuǎn)向軸(I)的縱軸線(4)的方向上保持不可推移。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的轉(zhuǎn)向柱，其特征在于，固定設(shè)備(7)具有緊固螺栓(16)，在固定設(shè)備(7)閉合和打開的情況下固定部件(19)為了與支持部件(5)配合和脫離配合而在所述緊固螺栓的縱向方向上推移。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的轉(zhuǎn)向柱，其特征在于，支承單元(6)具有在外殼單元(2)的兩偵_側(cè)軛(10，11)，側(cè)軛被固定設(shè)備(7)的緊固螺栓(16)通過開口(17，18)而穿過，并且固定部件(19)通過開口穿過支承單元(6)的側(cè)軛(10，11)之一和/或中間單元(14)的側(cè)腳(12)，并且被支承單元(6)的側(cè)軛(10，11)的開口的邊緣和/或中間單元(14)的側(cè)腳(12)的開口的邊緣保持在轉(zhuǎn)向軸(I)的縱軸線(4)的方向上不可推移，其中所述中間單元設(shè)置在支承單元(6)的側(cè)軛(10，11)和外殼單元(2)之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的轉(zhuǎn)向柱，其特征在于，中間單元(14)相對于支承單元(6)在轉(zhuǎn)向軸(I)的縱軸線(4)的方向上不可推移，然而在固定設(shè)備(7)的打開狀態(tài)中為了轉(zhuǎn)向柱的高度調(diào)節(jié)或者傾斜度調(diào)節(jié)而能夠圍繞與轉(zhuǎn)向軸(I)的縱軸線(4)成直角的樞轉(zhuǎn)軸(15)相對于支承單元(6)樞轉(zhuǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的轉(zhuǎn)向柱，其特征在于，外殼單元(2)由支承單元(6)或者中間單元(14)平行于轉(zhuǎn)向軸(I)的縱軸線(4)可移動地引導(dǎo)。
8.根據(jù)權(quán)利要求3至7之一所述的轉(zhuǎn)向柱，其特征在于，支持部件(5)和固定部件(19)具有共同作用的配合元件，優(yōu)選共同作用的齒部(25，26)，其在固定設(shè)備(7)的閉合狀態(tài)中形狀配合地抵抗在轉(zhuǎn)向軸(I)的縱軸線(4)方向上的相互推移。
9.根據(jù)權(quán)利要求I至8之一所述的轉(zhuǎn)向柱，其特征在于，在支持部件(5)和外殼單元(2)之間的松脫連接裝置通過形狀配合的連接來構(gòu)建，在超過力的邊界值時所述形狀配合的連接通過材料變形、材料剪斷或者斷裂來打開。
10.一種用于制造機動車的轉(zhuǎn)向柱的方法，該轉(zhuǎn)向柱包括外殼單兀(2)和支持部件(5)，所述外殼單元將轉(zhuǎn)向軸⑴能夠圍繞其縱軸線⑷轉(zhuǎn)動地支承，所述外殼單元(2)相對于支持部件保持不可推移，直到平行于轉(zhuǎn)向軸(I)的縱軸線(4)朝著車輛前部作用到外殼單元(2)上的力(F)的邊界值，并且在超過邊界值的情況下所述外殼單元(2)能夠平行于縱軸線(4)朝著車輛前部推移，其中外殼單元(2)與支持部件(5) —方面通過能量吸收連接裝置來連接并且另一方面通過松脫連接裝置來連接，其中所述能量吸收連接裝置包括至少一個彎曲線或者彎曲條(32)，所述彎曲線或者彎曲條在外殼單元(2)相對于支持部件(5)平行于縱軸線(4)朝著車輛前部進行推移時變形，所述松脫連接裝置直到所述力(F)的邊界值都閉合并且阻止外殼單元(2)相對于支持部件(5)的推移，并且在超過所述力(F)的邊界值時所述松脫連接裝置打開，其特征在于，在支持部件(5)和外殼單元(2)之間構(gòu)建松脫連接之前，所述彎曲線或者彎曲條(32)或者所述彎曲線或者彎曲條(32)的至少之一通過彈性變形來預(yù)張緊，其中所述彎曲線或者彎曲條施加恢復(fù)力，該恢復(fù)力將外殼單元(2)相對于支持部件(5)關(guān)于平行于轉(zhuǎn)向軸(I)的縱軸線(4)朝著車輛前部推移的方面預(yù)張緊，并且隨后通過維持所述彎曲線或者彎曲條(32)的預(yù)張緊來構(gòu)建在支持部件(5)和外殼單元(2)之間的松脫連接裝置。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，與外殼單元(2)以及支持部件(5)連接的彎曲線或者彎曲條(32)通過支持部件(5)相對于外殼單元(2)平行于轉(zhuǎn)向軸⑴的縱軸線(4)朝著車輛前部的方向的推移來預(yù)張緊。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，在所述彎曲線或者彎曲條(32)的預(yù)張緊之前，通過支持部件(5)相對于外殼單元(2)平行于支持部件(5)的縱軸線(4)朝著車輛前部的方向推移離開的方式所述彎曲線或者彎曲條(32)塑性變形。
全文摘要
一種用于機動車的轉(zhuǎn)向柱，該轉(zhuǎn)向柱包括外殼單元(2)和支持部件(5)，所述外殼單元將轉(zhuǎn)向軸能夠圍繞其縱軸線轉(zhuǎn)動地支承，所述外殼單元(2)相對于支持部件保持不可推移直到平行于轉(zhuǎn)向軸的縱軸線朝著車輛前部作用到外殼單元(2)上的力的邊界值，并且在超過邊界值的情況下能夠平行于縱軸線朝著車輛前部推移，在該轉(zhuǎn)向柱中，外殼單元(2)與支持部件(5)一方面通過能量吸收連接裝置來連接，并且另一方面通過松脫連接裝置來連接，其中所述能量吸收連接裝置包括至少一個彎曲線或者彎曲條(32)，其在外殼單元(2)相對于支持部件(5)平行于縱軸線朝著車輛前部進行的推移時變形，所述松脫連接裝置直到所述力的邊界值都閉合并且阻止外殼單元(2)相對于支持部件(5)的推移，并且在超過所述力的邊界值時打開。對于松脫連接裝置閉合的情況，在外殼單元(2)和支持部件(5)之間所述彎曲線或者彎曲條(32)彈性地變形，并且將所述外殼單元(2)相對于支持部件(5)關(guān)于推移方面平行于轉(zhuǎn)向軸的縱軸線地朝著車輛前部的方向預(yù)張緊。
文檔編號B62D1/19GK102666250SQ201080057468
公開日2012年9月12日 申請日期2010年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月16日
發(fā)明者塞巴斯蒂安·胡貝爾, 漢斯約爾格·蘇爾澤 申請人:蒂森克魯伯普雷斯塔公司