CN101952158A - 用于汽车的转向柱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于汽车的转向柱，包括支承转向轴(1)的托架单元(6)，它利用固定螺栓(15，16)固定在在汽车上固定的部件(12)上，其中该固定螺栓(15，16)穿过托架单元(6)中或在汽车上固定的部件(12)中的长孔(17，18)并且托架单元(6)在碰撞情况下可以从初始位置开始在固定螺栓(15，16)在长孔(17，18)中移动的条件下相对于在汽车上固定的部件(12)移动。各个长孔(17，18)至少在其纵向长度的一部分上设置在夹持带(19，20)里面，该夹持带在托架单元(6)的初始位置具有弯曲，在碰撞情况下托架单元(6)相对于在汽车上固定的部件(12)移动时通过与固定螺栓(15，16)或设置在固定螺栓上的部件一起作用至少使该弯曲减小。

Description

用于汽车的转向柱 

技术领域

本发明涉及一个用于汽车的转向柱，具有支承转向轴的托架单元，它利用固定螺栓固定在在汽车上固定的部件上，其中该固定螺栓穿过托架单元中或在汽车上固定的部件中的长孔并且托架单元在碰撞情况下可以从初始位置开始在固定螺栓在长孔中移动的条件下相对于在汽车上固定的部件移动。 

背景技术

以不同的实施例已知转向柱，其中支承转向轴的托架单元这样与在汽车上固定的部件连接，在碰撞情况下托架单元能够相对于在汽车上固定的部件移动。例如由DE 10 2006 020 650 B3给出一个转向柱，其中托架单元设计成溜板，它由在汽车上固定的装配单元构成。该托架单元具有在转向轴纵向两侧延伸的槽，在其中嵌入装配单元的相互指向的凸起。为了承受在碰撞时托架单元相对于装配单元移动时的能量附加地设有在托架单元与装配单元之间起作用的吸收能量的措施。 

由EP 0479 455 A2已知一个转向柱，其中一个支承转向轴的托架单元通过固定螺栓与在汽车上固定的部件连接。该固定螺栓穿过在托架单元中构成的长孔，由此使托架单元在碰撞情况下能够相对于在汽车上固定的部件移动。在此长孔分别具有加大的截段，它被固定螺栓在托架单元的原始位置穿过。在其余部位长孔的宽度小于固定螺栓的直径，由此在碰撞情况下在托架单元移动时吸收能量。由US 3 769 851和US 6378903 B1已知另一转向柱，其中支承螺栓穿过托架单元中的长孔并且在这些长孔中在碰撞情况下移动。通过固定螺栓与其在长孔中妨碍长孔结构的移动的共同作用实现能量吸收。这个转向柱的缺陷是对于形成长孔需要结构长度。 

还已知，利用固定螺栓穿过托架单元的孔或空隙实现托架单元在在汽车上固定的部件上的固定，孔或空隙向着转向柱的方向盘侧的边缘敞开。在碰撞情况下托架单元与在汽车上固定的部件脱离，其中以不利的方式导致转向柱的司机侧截段向下落到司机腿上。尤其对于具有集成在转向柱里面的助力装置的转向柱这是不利的，它们具有增加的重量。 

由US 6 523 432 B1已知一个转向柱，其中托架单元在碰撞情况下可以与在汽车上固定的部件脱离。可旋转地支承转向轴的套管在其离开方向盘的端部上配有固定板，它具有长孔，它被螺栓穿过，用于使套管可移动地固定在在汽车上固定的部件上。 

发明内容

本发明的目的是，提供一个上述形式的转向柱，其中在碰撞情况下所述托架单元可以相对于在汽车上固定的部件移动，而不会导致托架单元与在汽车上固定的部件之间的连接完全解除，其中达到紧凑的结构形式。按照本发明这是通过具有权利要求1特征的转向柱实现的。 

通过使长孔布置在弯曲的夹持带里面能够实现紧凑的转向柱结构。在碰撞情况下(＝在汽车碰撞情况下)在托架单元相对于在汽车上固定的部件移动时由于在长孔里面移动的固定螺栓或者说设置在固定螺栓上的部件如螺母或插入片的共同作用至少使夹持带的弯曲减小，即弯曲减小或者抵消。换言之，各个夹持带在固定螺栓在夹持带中移动时部分地或完全地扳直。 

有利地使所述夹持带在托架单元的初始位置在至少45°上、最好在至少60°上弯曲，即，在两侧连接在弯曲上的夹持带直截段相互间具有至少45°、最好至少60°的角度。在有利的实施例中这个角度位于80°至100°。 

在本发明的有利实施例中具有长孔的夹持带由自身的部件构成，它们分别与托架单元或在汽车上固定的部件的其它部件连接。它们最好安置、例如焊接在托架单元的基础部件上。 

这样构成所述系统，通过固定螺栓在长孔里面的移动只吸收很少的能量。为此可以使夹持带相对较薄地构成，其中其厚度小于托架单元的基础部件，夹持带分别安置在基础部件上。在这种情况下可以设置附加的能量吸收装置，用于在托架单元相对于在汽车上固定的部件移动时吸收能量。基本上只通过这个附加的能量吸收装置确定能量吸收。这一点能够利用独立的能量吸收装置准确地控制吸收的能量。这种能量吸收装置是公知的。 

另一方面也可以设想并能够，使按照本发明的转向柱这样构成，使得在托架单元相对于在汽车上固定的部件移动时和/或在固定螺栓在长孔里面移动时(例如通过使长孔通过固定螺栓在移动时扩展)夹持带的 (部分)扳直引起能量吸收。 

按照本发明的转向柱优选是在长度和/或斜度或高度上可调整的转向柱，即，所述转向轴和可旋转支承转向轴的支承部件相对于托架单元在锁紧装置的打开状态可以在转向轴的纵向上和/或斜度上调整。 

最好使托架单元在其方向盘侧的端部部位中与在汽车上固定的部件通过固定螺栓连接。 

附图说明

下面借助于附图解释本发明的其它优点和细节。附图中： 

图1以斜视图示出连接在方向盘侧的端部上的按照本发明的转向柱的截段， 

图2示出图1的转向柱，没有在汽车上固定的部件和固定螺栓， 

图3以斜下方的视图示出转向柱，没有在汽车上固定的部件和固定螺栓， 

图4和图5以斜上方的视图和斜下方的视图示出在汽车碰撞后的状态中的转向柱。 

具体实施方式

按照在附图中所示的本发明的实施例的转向柱包括由支承部件2可旋转支承的转向轴1，在其方向盘侧的端部3上固定方向盘。该支承部件2包括包围转向轴1的套管4和固定在套管4上的固定装置，例如焊接的U型材5。可以设想并实现不同的支承部件2结构，它也可以总体上称为套管或套管单元。 

在锁紧装置的锁闭状态所述支承部件2不可调整地相对于托架单元6固定。该托架单元6支承支承部件2并因此支承转向轴1。 

所述锁紧装置在所示的实施例中由通过夹紧杠杆7的偏转可夹紧的夹紧螺栓8构成，它穿过在托架单元6侧面托架9，10中的和支承部件2中的十字长孔。在锁紧装置的锁闭状态所述托架单元6的侧面托架9，10顶压在支承部件2上(在本实施例中顶压在U型材5的侧腿上)。在锁紧装置的打开状态所述转向轴1可以与支承它的支承部件2一起为了调整转向柱在转向轴1的纵轴线11的方向上以及在相对于托架单元6的斜度上调整。由此可以实现转向柱的长度和斜度或者说高度调整。公知这种用于长度和/或斜度或高度调整的装置和为此的锁紧装置。以公知的方式通过摩擦结合、通过形状结合或通过其组合实现在锁紧装置的锁 闭状态中的锁紧。由现有技术已知以不同的方式构成的锁紧装置。锁紧装置的详细结构不是本发明的内容。 

所述托架单元6由在汽车上固定的部件12固定。这个部件在所示的实施例中由与汽车底盘连接的横梁构成。在图1和4中示例地示出固定板13，14，用于使在汽车上固定的部件12利用螺栓连接刚性地固定在汽车底盘上。 

具有纵轴线32，33的固定螺栓15，16用于使托架单元6与在汽车上固定的部件12连接。固定螺栓分别穿过在汽车上固定的部件12中的孔和托架单元6中的长孔17，18。在此长孔17，18设置在夹持带19，20里面，它们通过后端部(＝背离转向轴1的在汽车上固定的端部)固定、例如焊接在托架单元6的基础部件21上。在这个固定在基础部件21上的端部部位上夹持带19，20的长孔17，18截段通过基础部件21的孔或空隙22，23覆盖，孔向着基础部件21的方向盘侧的边缘敞开。 

所述夹持带19，20和设置在其中的长孔17，18在托架单元的初始位置(＝在没有发生汽车碰撞的时候)具有弯曲的走向。在图2中示出的弯曲的轴线24与转向轴的纵轴线11成直角并且与固定螺栓15，16的纵轴线32，33成水平或者说成直角(在碰撞前)。如果从未弯曲的夹持带19开始，则围绕轴线24实现弯曲，它平行于夹持带19的平面或者说在托架单元6上的空隙22，23的平面并且与夹持带的纵向长度成直角。 

各个夹持带的自由端在转向柱的装配状态向下指向，最好以与各个固定螺栓15，16的纵轴线正负45°的角度范围。也可以设想和实现一个结构，在其中各个夹持带的自由端向上指向，最好以上述的角度范围。 

紧接着弯曲部位各个夹持带19，20不仅向着其固定在托架单元6上的端部而且向着其自由端都具有非弯曲，即，位于一个平面中的截段。所述长孔17，18在弯曲截段上延伸并且在连接在其上的部分非弯曲截段上延伸。 

各个夹持带19，20在所示的实施例中具有比基础部件21更小的刚性。为此它最好如图所示由比基础部件21更薄的板制成。 

在托架单元6的初始位置各个固定螺栓15，16穿过基础部件21的空隙22，23并穿过由基础部件覆盖的长孔17，18截段延伸。所述在汽车上固定的部件12和托架单元6位于各个固定螺栓15，16的端头25 与由螺母26固定的插入片27之间。 

在汽车碰撞情况下可能导致托架单元6相对于在汽车上固定的部件12的移动，其中托架单元6在汽车正面方向上运动。在此固定螺栓15，16与基础部件21中的空隙22，23脱离并且沿着夹持带10，20中的长孔17，18移动。在此夹持带19，20通过与设置在固定螺栓15，16上的插入片27共同作用在很大程度上扳直。在碰撞后所述托架单元6通过夹持带19，20仍然悬挂在在汽车上固定的部件12上，如同由图4和5看到的那样。在此尽管可能导致托架单元6的某种下沉，但是这个下沉最好小于在转向轴1纵轴线11方向上的移动运动的一半。 

在初始位置托架单元6和在汽车上固定的部件12通过固定螺栓15，16最好相互夹紧。由此也限定托架单元6相对于在汽车上固定的部件12开始移动的起动力。如果固定螺栓15，16已经离开空隙22，23的范围，则可以使另一由夹持带19，20防止移动施加的力相对微小。 

另一方面也可以设想，使固定螺栓15，16在夹持带19，20的长孔17，18中的移动引起显著的能量吸收。这种能量吸收尤其可以通过夹持带19，20的弯曲和/或通过固定螺栓15，16与长孔17，18的边缘的共同作用起作用。 

这种转向柱具有电的助力装置，其中电机28通过蜗杆29和蜗轮30与减速器31连接，用于导入助力。 

本发明也可以在没有转向助力的转向柱中使用。 

在各个固定螺栓15，16上也可以设置附加的部件、例如插入片。也可以规定回转的布置，其中使端头25或者说设置在其下面的插入片与夹持带19，20共同作用并且使螺母设置在在汽车上固定的部件12一侧上。代替端头25也可以在两侧设有螺母。 

在汽车上固定的部件12也可以是转向柱的其它装配部件，它固定在汽车底盘的横梁或其它部件上。 

所述夹持带19，20最好由金属制成。所述基础部件21优选由金属制成。 

本发明也可以与不可调整的转向柱相结合使用。可以设想并实现在附图中所示实施例的“运动学反向”。在这种情况下可以使夹持带19，20安置在在汽车上固定的部件12的基础部件上，从它开始使夹持带在这种情况下在背离转向轴1的方向盘侧的端部3的方向上延伸。在汽车上 固定的部件的基础部件可以向着其离开方向盘的端部具有敞开的孔，它们在初始状态被固定螺栓15，16穿过，用于在初始状态中使托架单元6与在汽车上固定的部件12夹紧。 

也可以设想并能够，使各个长孔在其在夹持带中的延伸段上并且在其在部件中的其余延伸段上延伸，在该部件上固定夹持带。 

附图标记清单 

1  转向轴 

2  轴承部件 

3  方向盘侧的端部 

4  套管 

5  U型材 

6  托架单元 

7  夹紧杠杆 

8  夹紧螺栓 

9  侧面托架 

10 侧面托架 

11 纵轴线 

12 在汽车上固定的部件 

13 固定板 

14 固定板 

15 固定螺栓 

16 固定螺栓 

17 长孔 

18 长孔 

19 夹持带 

20 夹持带 

21 基础部件 

22 空隙 

23 空隙 

24 轴线 

25 端头 

26螺母 

27插入片 

28电机 

29蜗杆 

30蜗轮 

31减速器 

32纵轴线 

33纵轴线 

Claims (14)

1.一个用于汽车的转向柱，具有支承转向轴(1)的托架单元(6)，该托架单元利用固定螺栓(15，16)固定在在汽车上固定的部件(12)上，其中该固定螺栓(15，16)穿过托架单元(6)中或在汽车上固定的部件(12)中的长孔(17，18)并且托架单元(6)在碰撞情况下可以从初始位置开始在固定螺栓(15，16)在长孔(17，18)中移动的条件下相对于在汽车上固定的部件(12)移动，其特征在于，各个长孔(17，18)至少在其纵向长度的一部分上设置在夹持带(19，20)里面，该夹持带在托架单元(6)的初始位置具有弯曲，在碰撞情况下托架单元(6)相对于在汽车上固定的部件(12)移动时通过与固定螺栓(15，16)或设置在固定螺栓上的部件一起作用至少使该弯曲减小。

2.如权利要求1所述的转向柱，其特征在于，各个夹持带(19，20)在托架单元(6)的初始位置在至少45°上、最好在至少60°上弯曲。

3.如权利要求2所述的转向柱，其特征在于，各个夹持带(19，20)在托架单元(6)的初始位置在80°至100°上弯曲。

4.如权利要求1至3中任一项所述的转向柱，其特征在于，各个夹持带(19，20)围绕轴线(24)弯曲，该轴线平行于弯曲的夹持带(19，20)的平面且与夹持带(19，20)的纵向长度成直角。

5.如权利要求1至4中任一项所述的转向柱，其特征在于，各个夹持带(19，20)围绕轴线(24)弯曲，该轴线与转向轴(1)的纵轴线(11)成直角并且与固定螺栓(15，16)的纵轴线(32，33)成直角地取向。

6.如权利要求5所述的转向柱，其特征在于，所述托架单元(6)具有夹持带(19，20)。

7.如权利要求1至6中任一项所述的转向柱，其特征在于，所述夹持带(19，20)由独立的部件构成，其中一端固定在托架单元(6)或在汽车上固定的部件(12)的另一部件(21)上，而另一端自由。

8.如权利要求7所述的转向柱，其特征在于，所述另一部件(21)的厚度大于各个夹持带(19，20)的厚度。

9.如权利要求7或8所述的转向柱，其特征在于，所述夹持带(19，20)紧接着弯曲向着其自由端具有位于一个平面中的截段。

10.如权利要求7至9中任一项所述的转向柱，其特征在于，所述夹持带(19，20)的自由端在安装在汽车里面的状态向下指向。

11.如权利要求7至10中任一项所述的转向柱，其特征在于，各个固定螺栓(15，16)在托架单元(6)的初始位置穿过托架单元(6)的基础部件(21)中的空隙(22，23)，在基础部件上固定夹持带(19，20)，其中该空隙(22，23)向着基础部件(21)的方向盘侧的边缘敞开并且通过安置在基础部件(21)上的夹持带(19，20)长孔(17，18)的截段覆盖。

12.如权利要求1至11中任一项所述的转向柱，其特征在于，所述转向轴(1)在锁紧装置的打开状态相对于托架单元(6)可以在转向轴(1)的纵向上和/或在斜度上调整。

13.如权利要求12所述的转向柱，其特征在于，所述锁紧装置设置在托架单元(6)部位，最好包括穿过托架单元(6)的夹紧螺栓(8)。

14.如权利要求1至13中任一项所述的转向柱，其特征在于，所述托架单元(6)在其方向盘侧的端部部位中与在汽车上固定的部件(12)通过固定螺栓(15)连接。

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