用于汽車的轉(zhuǎn)向柱的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于汽車的轉(zhuǎn)向柱，包含容置有轉(zhuǎn)向軸(16)的內(nèi)管套(14)以及夾緊裝置(22)，所述內(nèi)管套以可縱向調(diào)節(jié)的方式容置于保持在轉(zhuǎn)向操縱臺上的、具有空心橫截面的外管套(12)中，所述夾緊裝置用于將所述內(nèi)管套(14)以可松開的方式固定在其調(diào)整后的相對所述外管套(12)的縱向位置中，其中，所述外管套(12)至少在一縱向區(qū)域上具有凹口(26)，因而所述外管套的空心橫截面可借助所述夾緊裝置(22)而發(fā)生變化。
【專利說明】用于汽車的轉(zhuǎn)向柱

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種如權(quán)利要求1的前序部分所述的用于汽車、特別是乘用車的縱向可調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)向柱。

【背景技術(shù)】
[0002]舉例而言，DE 10 2010 051 880A1已公開了這種縱向可調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)向柱。其中，該轉(zhuǎn)向柱的容置有轉(zhuǎn)向軸的內(nèi)管套以縱向可調(diào)節(jié)的方式容置在外管套中，該外管套又能以高度可調(diào)節(jié)的方式保持在可緊固于汽車的車身本體側(cè)的轉(zhuǎn)向操縱臺上。該轉(zhuǎn)向柱還包括夾緊裝置，用于將內(nèi)管套以可松開的方式保持在其調(diào)整后的相對外管套的縱向位置中。
[0003]采用這種可機械式調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)向柱時，在夾緊裝置松開后，即在內(nèi)管套得到釋放從而可相對外管套運動時，需要手動施加的調(diào)節(jié)力必須盡可能小，以便輕松地實現(xiàn)調(diào)節(jié)。另一方面，為使轉(zhuǎn)向柱具備較高的剛度及固有頻率，在夾緊裝置閉鎖后，需要利用該夾緊裝置使得內(nèi)管套與外管套之間所需的推入配合的剛性盡可能高。這樣便產(chǎn)生以下技術(shù)沖突:一方面需要在夾緊裝置松開時盡可能輕松地相對外管套對內(nèi)管套進行調(diào)節(jié)，另一方面需要在夾緊裝置閉鎖時使得內(nèi)管套相對外管套的固定具有盡可能高的剛性。
[0004]此外，在將轉(zhuǎn)向柱構(gòu)建為兩個管套均用于吸收事故相關(guān)碰撞能量，且可用結(jié)構(gòu)空間受限的情況下，上述問題會進一步加劇。尤其是在這種情況下，目前的解決方案，例如DE103 43 685A1所公開的在兩個管套之間設(shè)有用于公差補償?shù)淖⑺懿糠值姆桨?，并不適用。
[0005]最后，DE 197 07 067C1公開了一種用于汽車的轉(zhuǎn)向柱單元，其中，采用一具有槽口的管套。該槽口用于抗扭轉(zhuǎn)，從而將該管套以位置精確的方式固設(shè)在轉(zhuǎn)向操縱臺的側(cè)面上的緊固位置上。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是，提供一種開篇所述類型的轉(zhuǎn)向柱，其中，所述內(nèi)管套既能輕松地相對所述外管套受到縱向調(diào)節(jié)，又能受到剛性固定。
[0007]本發(fā)明用以達成上述目的的解決方案包括權(quán)利要求1的特征。本發(fā)明的包含優(yōu)選和非平凡改進方案在內(nèi)的有利技術(shù)方案由其余的從屬權(quán)利要求給出。
[0008]為提供開篇所述類型的包含一內(nèi)管套的轉(zhuǎn)向柱，該內(nèi)管套既能輕松地相對所述外管套受到調(diào)節(jié)以實現(xiàn)縱向調(diào)節(jié)，又能以剛性特別高的方式固定在所述外管套上以實現(xiàn)具有較高剛度及固有頻率的轉(zhuǎn)向柱，根據(jù)本發(fā)明，所述外管套至少在一縱向區(qū)域上具有凹口，因而該外管套的空心橫截面可借助所述夾緊裝置而發(fā)生變化。換言之，根據(jù)本發(fā)明，為所述外管套的空心橫截面至少在部分長度上設(shè)置例如形式為縱縫的凹口，使得能根據(jù)是要對所述內(nèi)管套進行縱向調(diào)節(jié)還是進行固設(shè)而利用所述夾緊裝置以簡單的方式將該外管套的空心橫截面增大或減小。
[0009]通過設(shè)置這種凹口，一方面能在夾緊裝置松開的情況下將所述外管套的橫截面相應(yīng)擴展，從而輕松地相對所述外管套軸向移動所述內(nèi)管套。另一方面，能夠利用所述夾緊裝置以簡單的方式將所述空心橫截面減小至某種程度，從而極為可靠地相對所述外管套將所述內(nèi)管套剛性固定在其調(diào)整后的縱向位置中。這樣便能整體上實現(xiàn)具有較高剛度和固有頻率的轉(zhuǎn)向柱。
[0010]另一有利實施方式是，所述凹口構(gòu)建為朝向所述外管套的方向盤側(cè)開口。借助所述外管套的這種凹口，能利用所述夾緊裝置以特別簡單的方式改變該外管套的空心橫截面的直徑，從而既能實現(xiàn)極為便捷的縱向調(diào)節(jié)，又能相對所述外管套以剛性極高的方式將所述內(nèi)管套固定。
[0011]根據(jù)上述方案，本發(fā)明的另一有利技術(shù)方案是，所述凹口至少大致構(gòu)建為沿所述外管套的軸向延伸的縫隙。就制造方面而言，這種縫隙特別易于制造。
[0012]進一步有利地，所述夾緊裝置包括夾緊楔裝置。特別是在所述轉(zhuǎn)向柱必須能用于吸收碰撞能量的情況下，利用這種夾緊楔裝置能夠特別可靠地相對所述外管套將所述內(nèi)管套固定。
[0013]另一有利實施方式是，在所述夾緊裝置的夾緊元件與所述外管套之間設(shè)有力傳遞元件，尤其是夾板。這種夾板或類似的力傳遞元件的優(yōu)勢在于，其能以簡單的方式具有更大的夾緊面，從而在夾緊時將相應(yīng)的夾緊力一直傳遞到外管套上。
[0014]根據(jù)上述方案，本發(fā)明的另一有利技術(shù)方案是，所述力傳遞元件通過貫穿所述外管套的傳動連接裝置與所述內(nèi)管套運動耦聯(lián)。在所述內(nèi)管套相對所述外管套受到調(diào)節(jié)，或者在事故相關(guān)施力的作用下所述內(nèi)管套被伸縮式地推向所述外管套時，利用該傳動連接裝置能夠以特別簡單的方式使得所述力傳遞元件——尤其是所述夾板——隨所述內(nèi)管套運動。其中，所述傳動連接裝置優(yōu)選以形狀接合和/或材料接合的方式實施，因為這樣便能為所述力傳遞元件與所述內(nèi)管套建立特別可靠的連接。
[0015]另一有利實施方式是，在所述外管套中留出用于所述傳動連接裝置的長孔。其中，該長孔可以構(gòu)建為例如所述傳動連接裝置的導(dǎo)引裝置。
[0016]在另一有利實施方式中，所述夾緊裝置配有至少一個摩擦增大元件。特定而言，該摩擦增大元件可以是例如布置于所述夾緊裝置的夾緊元件與所述外管套或所述力傳遞元件之間的相應(yīng)摩擦膜。作為替代方案，也可以考慮采用涂層或類似元件。這樣既能特別可靠地相對所述外管套將所述內(nèi)管套固設(shè)，又使得所述轉(zhuǎn)向柱能視情況吸收更多的事故施力。
[0017]最后，一種有利方案是，所述外管套以高度可調(diào)節(jié)的方式保持在所述轉(zhuǎn)向操縱臺上。這樣便使得具備上述優(yōu)點的轉(zhuǎn)向柱能沿所有主要的方向受到調(diào)節(jié)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]下面根據(jù)對一優(yōu)選實施例的相關(guān)描述并結(jié)合附圖對本發(fā)明的更多優(yōu)點、特征及細節(jié)進行說明。附圖中:
[0019]圖1為用于汽車的轉(zhuǎn)向柱的從斜下方視之的透視圖，該轉(zhuǎn)向柱包含容置有轉(zhuǎn)向軸的內(nèi)管套，該內(nèi)管套以縱向可調(diào)節(jié)的方式容置在外管套中，該外管套保持在可固設(shè)于車身本體側(cè)的轉(zhuǎn)向操縱臺上并具有空心橫截面，該轉(zhuǎn)向柱還包含夾緊裝置，用于將所述內(nèi)管套以可松開的方式固定在其調(diào)整后的相對所述外管套的縱向位置中，其中，所述外管套在底面的較大縱向區(qū)域上具有凹口，該凹口形式為沿軸向延伸的縫隙，且構(gòu)建為朝向所述外管套的方向盤側(cè)開口，因而所述外管套的空心橫截面可借助所述夾緊裝置而發(fā)生變化；
[0020]圖2為圖1所示轉(zhuǎn)向柱的仰視透視圖，其中未示出轉(zhuǎn)向操縱臺和夾緊裝置，并且以沿軸向的剖面示出外管套；
[0021]圖3為轉(zhuǎn)向柱的仰視透視圖，其中類似于圖2未示出轉(zhuǎn)向操縱臺和夾緊裝置；以及
[0022]圖4為圖1至3所示轉(zhuǎn)向柱的局部且小部分為透視的仰視圖。

【具體實施方式】
[0023]圖1為用于汽車(在此構(gòu)建為乘用車)的轉(zhuǎn)向柱的從正面斜下方視之的透視圖。所述轉(zhuǎn)向柱包括一轉(zhuǎn)向操縱臺10，例如可以將該轉(zhuǎn)向操縱臺固定在車身側(cè)的相應(yīng)橫梁的區(qū)域內(nèi)。在轉(zhuǎn)向操縱臺10上以可圍繞回轉(zhuǎn)軸S回轉(zhuǎn)的方式保持有用于調(diào)節(jié)高度或調(diào)節(jié)傾角的外管套12，該外管套在此大致具有管形的空心橫截面，并以可縱向調(diào)節(jié)的方式(具體方式將于下文詳述)容置一內(nèi)管套14。在內(nèi)管套14內(nèi)又可旋轉(zhuǎn)地容置有一轉(zhuǎn)向軸16,該轉(zhuǎn)向軸的朝向駕駛者的端部上具有一相應(yīng)齒系18,該齒系可用于固設(shè)所述轉(zhuǎn)向柱的方向盤。
[0024]為保持所述轉(zhuǎn)向柱，轉(zhuǎn)向操縱臺10的背離回轉(zhuǎn)軸S且朝向所述方向盤的側(cè)面具有分別向下伸出的支承臂20，兩個管套12、14以及轉(zhuǎn)向軸16在這些支承臂之間穿過。在這些支承臂20的區(qū)域內(nèi)，可以利用夾緊裝置22相應(yīng)地使兩個管套12、14以及轉(zhuǎn)向軸16相對于轉(zhuǎn)向操縱臺10或相對于彼此固定，該夾緊裝置的基本結(jié)構(gòu)和工作原理尤其可參閱DE 102010 051 880A1，在這一點認為該文獻的公開內(nèi)容明確地包含在本文中。
[0025]如圖2和圖3所示，外管套12的空心橫截面的內(nèi)直徑與內(nèi)管套14的外直徑至少大致一致。此時，正如此處所繪示的，在內(nèi)管套14與外管套12之間視情況還可以設(shè)有間隔管件24或類似元件。
[0026]此外，特別是從圖4(之前的附圖所示的轉(zhuǎn)向柱的局部仰視圖)，以及結(jié)合圖1還可以看出，外管套14在較大縱向區(qū)域上具有形式為縫隙的凹口 26，該凹口沿管套12、14或轉(zhuǎn)向柱10的軸向延伸。其中，該凹口 26構(gòu)建為朝向外管套12的方向盤側(cè)28開口。在與之相對的端部上，凹口 26具有橫截面大致為圓形的加大部30。
[0027]借助凹口 26便能利用夾緊裝置22來改變外管套12的空心橫截面。因此，在以將于下文詳述的方式將夾緊裝置22松開時，便能以相對外管套12或轉(zhuǎn)向操縱臺10軸向運動的方式對包含轉(zhuǎn)向軸16的內(nèi)管套14進行縱向調(diào)節(jié)。而若夾緊裝置22以將于下文詳述的方式位于其夾緊位置中，則將外管套12的空心橫截面以及凹口 26減小至一定程度，使得內(nèi)管套14借助將其環(huán)繞的間隔管件24相對外管套12被固設(shè)。
[0028]借助形式為間隙的凹口 26，便能在松開夾緊裝置22后特別輕松地相對外管套12對內(nèi)管套14進行縱向調(diào)節(jié)，而不會對所述夾緊位置中的夾緊效應(yīng)造成相應(yīng)的負面影響。更確切言之，在利用外管套12的彈簧回彈來對夾緊裝置22進行解鎖，從而使得凹口 26的寬度相應(yīng)增大的情況下，增大與內(nèi)管套14的間隙，這樣便能非常輕松地在外管套12中將其移動。
[0029]而在夾緊裝置22閉鎖后，凹口 26的寬度因所施加的夾緊力而減小，因此，所述間隙被消除，并在兩個管套12、14或管套部件之間進行用于鎖定的夾緊。
[0030]夾緊裝置22包括夾緊栓32，其貫穿與凹口 26鄰接的外管套區(qū)域34、36。其中，在夾緊栓32的一端部上設(shè)有夾緊楔裝置的一對夾緊楔38、40，這些夾緊楔保持在轉(zhuǎn)向操縱臺10的分別與其對應(yīng)的支承臂20上。夾緊裝置26的與夾緊楔38、40相對的側(cè)面上具有與操縱桿44連接的凸輪盤42。其中，凸輪盤42與支撐在轉(zhuǎn)向操縱臺10的對應(yīng)支承臂20上的固定凸輪盤46共同起作用。通過相應(yīng)向下或向上轉(zhuǎn)動操縱桿44，便能相對凸輪盤46扭轉(zhuǎn)凸輪盤42，從而相應(yīng)增大或減小凸輪盤46與夾緊楔38、40的軸向距離。換言之，可以橫向于管套12、14的縱向延伸段對夾緊楔38、40進行調(diào)節(jié)。
[0031]在以將于下文詳述的方式設(shè)有力傳遞元件48的情況下，夾緊楔40與外管套12的對應(yīng)外管套區(qū)域34間接接觸，因此，對操縱桿44的操縱會相應(yīng)使得凹口 26的寬度以及兩個外管套區(qū)域34、36的距離發(fā)生變化，從而以外管套12為準將內(nèi)管套14夾緊或松開。
[0032]設(shè)于相應(yīng)夾緊元件(形式為夾緊楔40)與外管套12或其外管套區(qū)域34之間的力傳遞元件48在此構(gòu)建為夾板。與同樣可考慮的、夾緊楔40直接貼靠在外管套區(qū)域34上的方案不同，采用這種力傳遞元件48時的優(yōu)勢在于，視情況可以在夾緊裝置22與外管套12之間提供更高的摩擦力。
[0033]若采用不含力傳遞元件48的技術(shù)方案，夾緊楔40 (不借助力傳遞元件48)借助平坦的側(cè)面直接貼靠在外管套12上，以及借助相對的楔形側(cè)面貼靠在可利用操縱桿44橫向于管套的縱向延伸段38，40進行調(diào)節(jié)的對應(yīng)楔狀體或夾緊楔38上，并與內(nèi)管套14建立起傳動連接。
[0034]在需要利用所述轉(zhuǎn)向柱來吸收碰撞能量的情況下，采用力傳遞元件48的方案尤其具有優(yōu)勢。存在事故相關(guān)力輸入以及管套12、14相對運動時，夾緊楔40不再沿外管套12，而是沿力傳遞元件48滑動，從而將輸入的事故能量引向夾緊裝置22，并利用夾緊楔作用將該事故能量減小。在此情形下，所輸入的事故能量不繼續(xù)進入轉(zhuǎn)向操縱臺10，并且不從該處進入橫梁和車身。其中，在將錳壓鑄合金作為外管套12的材料時，力傳遞元件48特別有利。這樣便能提供更高的摩擦。
[0035]此處力傳遞元件48本身由合金鋼構(gòu)成，且包括被所述夾緊裝置的夾緊栓32貫穿的軸向長孔50。其中可以看出，與相應(yīng)外管套區(qū)域34的對應(yīng)貼靠面相比，力傳遞元件48的面積更大，因而在夾緊裝置22夾緊時，能夠?qū)⑼ㄟ^夾緊楔34、36作用的較高夾緊力傳遞并分布到外管套12上。
[0036]此外，從圖2和圖3特別可以看出，力傳遞元件48通過貫穿外管套12的傳動連接裝置52與內(nèi)管套14運動耦聯(lián)。為建立該傳動連接裝置52，形式為夾板的力傳遞元件48的底面具有卡條54，該卡條向內(nèi)突出，并穿過外管套12內(nèi)的軸向長孔56與內(nèi)管套12接觸。其中，內(nèi)管套14與力傳遞元件48之間的傳動連接裝置52優(yōu)選以形狀接合和/或材料接合的方式實施。在解除相應(yīng)夾緊楔40與外管套12的耦聯(lián)時，為避免因而直接貼靠在外管套上，一方面可以將夾緊楔40構(gòu)建得特別簡單，另一方面，基于通過力傳遞元件48進行轉(zhuǎn)移，整體上既利用其來減小事故能量，又利用其對內(nèi)管套14或所述轉(zhuǎn)向柱的縱向調(diào)節(jié)進行鎖定。
[0037]存在這種事故相關(guān)施力時，在力傳遞元件48受到傳動的情況下相應(yīng)移動內(nèi)管套14，從而在所屬的軸向固定定位在外管套12上的夾緊楔40與力傳遞元件48之間產(chǎn)生相應(yīng)摩擦。其中，優(yōu)選在夾緊楔40與力傳遞元件48之間設(shè)有摩擦增大元件，例如實現(xiàn)所期望摩擦的摩擦膜或相應(yīng)涂層。其中，該摩擦增大元件既可以設(shè)于夾緊楔40上，又可以設(shè)于力傳遞元件48上，即也可以設(shè)于夾緊裝置22的其他位置上。
[0038]整體上可以看出，在松開夾緊裝置22時，可以利用凹口 26將外管套12的空心橫截面增大至某種程度，從而在解鎖后產(chǎn)生較小的縱向調(diào)節(jié)力。同時可以利用夾緊裝置22將因設(shè)置凹口 26所形成的外管套12的空心橫截面減小至某種程度，從而相對所述外管套實現(xiàn)對內(nèi)管套14的最佳固定。這樣便能實現(xiàn)具有較高剛度和固有頻率的轉(zhuǎn)向柱。另一優(yōu)勢在于，不必在兩個管套12、14之間額外進行公差補償。這使得安裝中的過程波動較小。
【權(quán)利要求】
1.一種用于汽車的轉(zhuǎn)向柱，該轉(zhuǎn)向柱包含容置有轉(zhuǎn)向軸(16)的內(nèi)管套(14)以及夾緊裝置(22)，所述內(nèi)管套以能縱向調(diào)節(jié)的方式容置于保持在轉(zhuǎn)向操縱臺(10)上且具有空心橫截面的外管套(12)中，所述夾緊裝置用于將所述內(nèi)管套(14)以能松開的方式固定在其調(diào)整后的相對所述外管套(12)的縱向位置中，其特征在于，所述外管套(12)至少在一縱向區(qū)域上具有凹口(26)，因而所述外管套的空心橫截面能借助所述夾緊裝置(22)而發(fā)生變化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)向柱，其特征在于，所述凹口(26)構(gòu)建為朝向所述外管套(12)的方向盤側(cè)(28)開口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的轉(zhuǎn)向柱，其特征在于，所述凹口(26)至少基本形成為沿所述外管套(12)的軸向延伸的縫隙。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的轉(zhuǎn)向柱，其特征在于，所述夾緊裝置(22)包括楔形夾緊裝置。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的轉(zhuǎn)向柱，其特征在于，在所述夾緊裝置(22)的夾緊元件(40)與所述外管套(12)之間設(shè)有力傳遞元件(48)、尤其是夾板。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的轉(zhuǎn)向柱，其特征在于，所述力傳遞元件(48)通過貫穿所述外管套(12)的傳動連接裝置(52)與所述內(nèi)管套(14)運動耦聯(lián)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的轉(zhuǎn)向柱，其特征在于，所述力傳遞元件(48)通過所述傳動連接裝置(52)以形狀接合和/或材料接合的方式與所述內(nèi)管套(14)連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的轉(zhuǎn)向柱，其特征在于，在所述外管套(12)中留出用于所述傳動連接裝置(52)的長孔(56)。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的轉(zhuǎn)向柱，其特征在于，所述夾緊裝置(22)配有至少一個摩擦增大元件。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的轉(zhuǎn)向柱，其特征在于，所述外管套(12)以能調(diào)節(jié)高度的方式保持在所述轉(zhuǎn)向操縱臺上。
【文檔編號】B62D1/184GK104271429SQ201380022309
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2013年2月5日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月28日
【發(fā)明者】D·漢森, T·哈姆斯, A·赫本斯特雷特, H·基特勒, J·麥克, J·尼默勒, S·舒爾茨, M·施維格 申請人:戴姆勒股份公司