CN102325687A - 用于机动车的转向柱 - Google Patents

Abstract

一种用于机动车的转向柱，包括：第一部分和第二部分(1，4)，它们在车辆碰撞情况下能够在移动方向(21)上相对彼此移动；在这两个部分(1，4)之间起作用的至少一个吸收元件(26，26’)，用于在这两个部分(1，4)相对移动时吸收能量；以及至少一个开关单元(32)，其具有能够在主动开关状态和被动开关状态之间切换的开关件，其中在开关件的被动开关状态和主动开关状态中，在所述两个部分(1，4)相对移动时所吸收的能量的大小不同。在碰撞情况下所述两个部分(1，4)移动时，在处于开关件的主动开关状态中的开关件与吸收元件(26)的至少一个区段(27)之间在吸收元件(26)的啮合区域中进行吸收能量的相对移动，其中开关件在其主动开关状态中啮合到该啮合区域中，或者在处于开关件的主动开关状态中的开关件与在碰撞情况下相对彼此移动的两个部分(1，4)之一之间在该部分(1，4)的啮合区域中进行吸收能量的相对移动，其中开关件在其主动开关状态中啮合到该啮合区域中。

Description

用于机动车的转向柱

本发明涉及一种用于机动车的转向柱，其包括：第一部分和第二部分，它们在车辆碰撞的情况下可以在移动方向上相对彼此移动；至少一个在这两部分之间作用的吸收元件，其吸收在这两个部分相对彼此移动时的能量；以及至少一个开关单元，其具有可在主动开关状态和被动开关状态之间切换的开关件，其中在开关件的主动开关状态和被动开关状态中，在所述两个部分相对彼此移动时所吸收的能量大小不同。

用于机动车的转向柱传统上具有外壳单元(其也称作“外壳管”)，转向杆的连接到转向轮侧端部的区段由外壳单元以可转动的方式支承。通常，可以调整目前的转向柱的构造，以便能够实现转向轮的位置与驾驶员的座位位置匹配。通常，这些转向柱不仅可进行长度调整而且可以在其高度或倾斜度方面进行调整。此外，也存在仅仅在长度上可调整的转向柱或仅仅在高度方向和倾斜度方向上可调整的转向柱。在夹持装置的打开状态中，转向柱可以被调整，而在夹持装置的闭合状态中，所调节的转向柱的位置被确定。为了在夹持装置的打开状态中调节转向柱，将外壳单元相对于支承单元相应地调整，通过该支承单元可以将转向柱与机动车的底盘连接。转向杆具有为了转向柱的长度调整而相对于彼此可套叠的区段和为了转向柱的高度调整和倾斜度调整而相对于彼此可枢转的区段。

在车辆碰撞的情况下，转向柱在相应能量吸收的情况下应可压缩。为此已知的是，设置两个在移动方向上可相对彼此移动的部分，其中移动方向通常平行于转向柱的长度调整的方向，即平行于转向杆的连接到转向轮侧端部的区段。在碰撞中两个可相对移动的部分之间，至少一个能量吸收元件起作用，以便实现预先给定的能量吸收。

例如，在碰撞情况中两个可相对移动的部分可以是支承单元，其形成一种类型的滑块，以及是刚性安置在车辆底盘上的底盘单元，滑块相对于底盘单元以可移动的方式支承。这种构型例如由WO 2006/042604得知。

而在由WO 2007/048153所公开的装置中，在碰撞情况中两个可相对移动的部分由可转动支承转向杆的外壳单元和支承单元形成。在夹持装置的闭合状态中，带齿的制动元件彼此啮合，其中一个制动元件相对于转向柱的长度方向不可移动地与支承单元连接，而其中另一制动元件通过能量吸收元件与外壳单元连接。在正常工作中，与外壳单元的连接通常不可移动。在碰撞情况中，制动元件可以在外壳单元的长度方向上在能量吸收的情况下被移动。在该转向柱方面描述了其他实施例，其中一个或多个制动元件与支承单元的连接通过烟火开关单元实现。由该开关单元，制动元件可以从通过能量吸收元件与外壳单元连接的制动元件提起，以便改变碰撞情况下的能量吸收特征。

在转向柱的两个部分在碰撞情况下相对移动时的能量吸收的水平的改变可以根据不同的参数来预期，例如根据驾驶员的重量或者根据驾驶员是否系安全带。

在由EP 1 479 593 B1中公开的转向柱中，在碰撞情况下两个可相对移动的部分之间设置有吸收元件，其由U形弯曲的金属条形成。这些金属条在一端都固定在支承外壳管和转向杆的支承单元上。在另一端，金属条的至少一个固定在待固定于车辆底盘上的底盘单元上。对于至少一个另外弯曲的金属条，与底盘单元的连接通过烟火开关单元(“Pyroswitch(高热开关)”)实现。开关单元固定在底盘单元上并且吸收元件与底盘单元的连接通过开关单元的销钉状的开关件来实现，该开关件在主动开关状态中啮合到吸收元件的孔眼中而在被动开关状态中从孔眼中拔出，由此断开了吸收元件与底盘单元的连接。在这两个部分相对移动时的能量吸收由此可以在较高的水平和较低的水平之间切换。类似的可控的能量吸收装置也从EP 1 707 471 A1中得知。吸收元件在此构建为穿孔带。对于至少一个穿孔带，通过高热开关可以闭合和打开与车身固定的固定部分的连接，以便影响吸收特性。

具有在碰撞情况下可改变的吸收特征的另一转向柱在EP 1 187 752 B1中得知。在转向柱的两个在碰撞情况下可移动的部分之间，U形弯曲的保持条用作能量吸收元件，其中通过烟火元件可以使得用于将吸收元件与这两个部分之一连接的至少一个螺栓无效，以便改变吸收特性。

本发明的任务是提供一种开头所述类型的简单构建的并且有利的转向柱，其中在碰撞情况下转向柱的两个部分移动时能量吸收的大小可以借助开关单元来改变。根据本发明，这通过具有权利要求1的特征的转向柱来实现。

在根据本发明的转向柱中，第一实施变形方案设计为，当开关件处于其主动开关状态中时，在碰撞情况中转向柱的两个部分相对移动的情况下，在吸收元件的啮合区域中通过能量吸收在开关件与吸收元件之间出现相对移动，其中开关件在其主动开关状态中啮合到该啮合区域中。在第二实施变形方案中设计为，在开关件处于其主动开关状态中时，在碰撞情况中转向柱的两个部分相对移动的情况下，在这两个在碰撞情况中相对(＝相对于彼此)移动的部分之一的啮合区域中通过能量吸收在开关件和该部分之间出现相对移动，其中开关件在其主动开关状态中啮合到该啮合区域中。

与其中开关单元仅用于将吸收元件耦合或去耦合的现有技术相比，在本发明中因此在开关件处于其主动状态中时，开关件形成了能量吸收机构的主动部分，其方式是开关件相对于吸收元件、或者相对于吸收元件的与其共同作用的区段、或者相对于转向柱的与其共同作用的部分以耗费能量的方式移动。由此可以实现简单且有效的构型。例如，在两个在碰撞情况下相对移动的部分之间本来就存在的吸收元件可以被用于在开关件的主动开关状态中实现在开关件与吸收元件之间的附加的能量吸收。由此，可以以非常简单的方式实现两种不同的能量吸收水平：在开关件未与对应件耗费能量地啮合情况下的较低能量吸收水平，以及在开关件与对应件形成耗费能量的啮合情况下的较高能量吸收水平。

在本发明的一个有利的实施形式中，开关单元或开关单元的壳体固定在吸收元件本身上。由此可以在安装到转向柱中之前执行预安装并且必要时执行功能检查，由此使得安装容易并且可以实现非常高的可靠性。

一个有利的实施形式设计为，在碰撞情况下转向柱的两个部分相对移动时，吸收元件的第一区段以不可移动的方式保持在这两个部分的第一部分上，而吸收元件的第二区段以不可移动的方式保持在这两个部分的第二部分上。吸收元件的第一区段和第二区段可以是吸收元件的第一腿部和第二腿部，它们通过吸收元件的弯曲部彼此连接，其中整体上构建U形弯曲的条。

吸收元件因此可以以传统方式构建为“弯曲板”或“撕裂弯曲板”，即在这两个部分相对移动时出现吸收元件上的弯曲做功(Biegearbeit)或耦合地出现吸收元件上的撕裂做功和弯曲做功。

优选地，开关单元的开关件在其主动开关状态中啮合到吸收元件的第一区段中，该第一区段以不可以移动的方式保持在这两个部分的第一部分上，而开关单元固定在吸收元件的第二区段上，第二区段以不可移动的方式保持在这两个部分的第二部分上。

根据一个可能的实施形式，开关件啮合到吸收元件的啮合区域中或啮合到转向柱的与该开关件共同作用的部分的啮合区域中可以为：开关件啮合到设置在啮合区域中的开口中，在碰撞情况下这两个部分相对移动时该开关件使开口至少局部扩张。该开口因此可以是平行于这两个部分的移动方向走向的长孔，该长孔在输出状态中(当尚未出现碰撞时)具有开关件通过其延伸的较大宽度的区域，并且具有较小宽度的区域，在碰撞情况中在开关件移动到该区域中时将该区域扩张。

根据另一可能的实施形式，在碰撞情况中所述两个部分相对移动时，开关件可以将设置在啮合区域中的开口进一步撕裂(在移动方向上)，其中该开关件伸到该开口中。例如也可以设计开口的扩张与撕裂的组合。

在本发明的一个改进方案中，为了改进撕裂，在开关件上可以设置相应的切割部。可替选地，可考虑并且可能的是，设计通过开关件的一部分与啮合区域的表面挤压来吸收能量。然而在该解决方案中，不可以精确地调节力量分布，从而使该变形方案较少被优选。

在一个优选的实施形式中设计的是，两个在碰撞情况下可相对移动的部分是外壳单元和固定在车辆底盘上的支承单元，其中该外壳单元以可转动的方式支承转向杆的连接到转向杆的转向轮侧端部上的区段，外壳单元被所述支承单元支承。在此情况下，转向柱优选至少在长度上可调整，其中存在夹持装置，在该夹持装置的打开状态中外壳单元可相对于支承单元在转向柱的长度方向上调整，而在该夹持装置的闭合状态中固定外壳单元在正常工作中(即在未出现碰撞的情况下)相对于支承单元的所设置的位置。在碰撞情况下，外壳单元可以相对于支承单元在转向柱的纵向方向上移动，其中借助设置在支承单元和外壳单元之间的至少一个吸收元件来吸收能量。通过克服由夹持装置的、在支承单元和外壳单元之间起作用的固定元件施加的保持力，会引起附加的能量吸收。

例如，作用于外壳单元上的力的边界值可以小于10,000N，其中在该边界值以上出现外壳单元相对于支承单元的移动。优选地，该边界值大于500N。

有利地设计的是，夹持装置包括紧固螺栓，其通过支承单元的侧壁中的开口，在侧壁之间设置有外壳单元，并且紧固螺栓在夹持装置打开和闭合时围绕其轴线转动。在此情况下，还在支承单元的侧壁之间将至少一个保持部分设置在紧固螺栓旁或设置在紧固螺栓上，紧固螺栓通过在夹持装置打开和闭合时转动紧固螺栓来调整，并且紧固螺栓在夹持装置的闭合状态中作用在吸收元件的第二区段上，以便在碰撞情况下外壳单元相对于支承单元移动时将吸收元件的第二区段相对于支承单元以不可移动的方式保持。有利地，在吸收元件的第二区段中设置有多个在纵向方向上间隔的凹进部或突出部，在夹持装置闭合时保持部分例如以突出部(或鼻状部)啮合到其中，或在外壳单元相对于支承部分开始移动时啮合或卡锁到其中，使得在吸收元件的第二区段与支承单元之间的移动直接被阻止或在预先限定的短的最大移动路径之后被阻止。紧固螺栓在此情况下可以通过被其穿过的在支承单元的侧壁中的开口的边缘相对于转向柱的纵向方向以不可移动的方式保持。

通过本发明的有利的改进方案实现的是，在移动路径上的能量吸收的过程与外壳单元相对于支承单元所设置的位置无关，除了预先限定的短的最大可能移动路径直至保持部分卡锁到吸收元件的第二区段中。这意味着，对于开关件的相应开关状态而言，通过根据本发明的解决方案可以实现预先定义的关于外壳单元相对于支承单元的移动的力分布。

本发明的其他优点和细节在下文中借助附图进一步阐述。其中：

图1和图2从不同的观察方向示出了根据本发明的转向柱的实施例的斜视图；

图3示出了转向柱的纵向中部剖面：

图4示出了图3的放大的细节A；

图5示出了设置在紧固螺栓上的保持部分与吸收元件以及固定在其上的烟火开关单元一起的斜视图；

图6在斜下方的斜视图中示出了在开关单元的开关件的被动开关状态中的、图5的部分；

图7示出了对应于图6的在车辆碰撞之后在开关件的主动开关状态中的视图；

图8示出了修改后的实施形式的类似图5的斜视图；

图9示出了根据本发明的另一实施形式的转向柱的斜视图的一部分；

图10示出了根据本发明的另一实施形式的转向柱的斜视图的一部分。

在图1至7中示出根据本发明的转向柱的实施例。

转向柱包括外壳单元4，其以可转动的方式支承转向杆2的连接到转向轮侧端部3的区段。外壳单元4被支承单元1支承，该支承单元可以固定在机动车的底盘上。支承单元1具有设置在外壳单元4的两侧的侧壁8、9，这些侧壁在外壳单元4之上或之下通过连接腿部可以彼此连接(在这附图中未示出)。

在夹持装置5的打开状态中，转向柱可以在其纵向方向6上(＝转向杆2的被外壳单元4以可转动方式支承的区段的轴向方向)和高度或倾斜度的方向7上调整。在此情况下，外壳单元4可以相对于支承单元1在纵向方向6上和在高度调整或倾斜度调整的方向7上调整。

为了能够实现转向柱的纵向调整，转向柱2具有彼此可套叠的区段(在图3中可看到)。

夹持装置5包括紧固螺栓12，其相对于由外壳单元4支承的转向杆2的区段的轴向方向横向地、尤其是以直角地走向，并且穿通支承单元1的侧壁8、9中的开口10、11以及外壳单元4的侧壁15、16中的开口13、14。支承单元1的侧壁8、9中的开口10、11以长孔形式构建，长孔在高度调整或倾斜度调整的方向7上延伸。外壳单元4的侧壁15、16中的开口13、14以长孔形式构建，其在纵向方向6上延伸。

紧固螺栓12通过由其穿通的在支承单元1的侧壁8、9中的开口10、11的边缘而在转向柱的纵向方向6上不可移动地保持在转向柱的相应所调节的高度位置或倾斜位置中。

在所示的实施例中，在支承单元1与外壳单元4之间设置有中间单元40。该中间单元具有侧壁41、42，其设置在支承单元1的相应侧壁8、9与外壳单元4之间。紧固螺栓12穿通侧壁41、42中的圆形孔。中间单元可以相对于支承单元1围绕旋转轴30在高度调整和倾斜度调整的方向7上枢转。相对于固定夹44实现围绕旋转轴30的可枢转性，固定夹设置在相对于其可转动的转向杆2上。代替独立的固定夹44也可以存在侧壁8、9的延长的区段。在转向柱的纵向方向6上，中间单元40的侧壁41、42相对于外壳单元4通过突起的接片来引导，接片啮合到外壳单元4的侧面上的纵向槽43中。

在夹持装置5的闭合状态中，支承单元1的侧壁8、9从两侧对中间单元的侧壁41、42夹紧并且其对外壳单元4夹紧，其中共同作用的摩擦面是夹持装置5的摩擦配合地起作用的制动元件。设置在紧固螺栓上的、向侧壁8、9的外侧按压的按压部分17构建其他与侧壁8、9共同作用的摩擦面，由此形成夹持装置5的其他摩擦配合起作用的制动元件。原则上可考虑并且可能的是，通过共同作用的薄板构建其他摩擦面，或可替选地通过形状配合的齿部构建制动元件，如已知的那样。

操作杆18用于打开和闭合夹持装置5，通过该操作杆以已知方式枢转，使与对应片19(＝楔形片)共同作用的凸轮片20转动，其中在夹持装置5闭合时两个片19、20彼此分开。

夹持装置5的制动元件因此通过紧固螺栓12的轴向移动或通过相对于紧固螺栓12的轴向移动彼此啮合。

代替操作杆18也可以设置其他操作装置，例如夹持装置5的电操作装置。代替楔形片或凸轮片20也可以设置有其他机构用于紧固螺栓12的轴向移动或用于制动元件相对于紧固螺栓12的轴向移动，例如带有滚动体的系统，滚动体在凸轮工作面(Nockenbahnen)中运行。

通过操作杆18与紧固螺栓12的抗扭转的连接，该紧固螺栓在夹持装置5打开和闭合时围绕其轴线转动。

在紧固螺栓12上设置有保持部分23。保持部分处于支承单元1的侧壁8、9之间的区域中。保持部分23可相对于紧固螺栓12绕其轴线枢转地设置在紧固螺栓12上，有利地其方式是如所示的那样，紧固螺栓12穿通在相应保持部分23中的开口。在该视图中所示的两个保持部分23也可以构建为一件式的保持部分。

在紧固螺栓12上还设置有弹簧元件24。其在保持部分23的两侧具有螺旋弹簧状围绕紧固螺栓12的区段24a、24b和将其连接的弓形区段24c，其中区段24a、24b、24c由连续的弹簧线构成。区段24a、24b以不可转动的方式与紧固螺栓12连接(例如夹持，通过形状配合或通过材料配合例如粘合或点焊接)。弓形区段24c延伸通过在相应保持件23中的槽25。

由此，保持件23在没有作用外力的情况下相对于紧固螺栓12以确定的角度位置保持，并且可以逆着弹簧元件24的复位力从该角度位置偏转开。

支承单元1和外壳单元4如在下文中还要详细阐述的那样形成转向柱的第一部分和第二部分，它们在车辆碰撞的情况下在吸收能量的情况下可以朝着彼此(＝相对于彼此)在移动方向21上移动。移动方向21平行于由外壳单元4支承的转向杆2的区段的纵向方向6或平行于轴向方向。

在外壳单元4和支承单元1之间，在碰撞情况下它们朝着彼此移动时，吸收元件26起作用，通过吸收元件在这两个部分朝着彼此移动时耗尽能量。

吸收元件26的第一区段27至少相对于移动方向21以不可移动的方式保持在外壳单元4上。例如，第一区段27可以与外壳单元4铆接，焊接在外壳单元上，通过固定夹保持在外壳单元上或也可以与外壳单元一件式地构建(例如吸收元件可以由冲制出的、弯曲的凸缘形成)。在碰撞情况下，在支承单元1和外壳单元4之间相对移动的情况下，吸收元件26的第二区段28还相对于移动方向21以不可移动的方式相对于支承单元1保持。第一区段和第二区段27、28在所示的实施例中由第一腿部和第二腿部形成，它们通过弯曲部22(＝弯曲的区段)彼此连接。总体上得到了基本上U形的构型，其中第一腿部和第二腿部彼此平行地走向并且以其宽侧对置，优选相叠地放置。吸收元件26的两个腿部在纵向方向6或移动方向21上延伸。

两列在转向柱的纵向方向6上以相应距离相继的啮合元件29用于在碰撞情况下以不可移动的方式将第二区段28相对于支承单元1保持，啮合元件在第二区段28中构建并且保持部分23与啮合元件一起在夹持装置5的闭合状态中共同作用。在所示的实施例中，啮合元件29由被吸收元件26的材料穿过的、槽状的凹进部形成，相应的保持部分23的突起的鼻状物31可插入凹进部中。凹进部例如也可以以凹槽状的凹处的形式实施或者简单地实施为冲制的孔。

在夹持装置5的打开状态中，保持部分23从吸收元件26的第二区段28升起。通过在夹持装置5闭合时紧固螺栓12的转动，在弹簧元件24预张紧的情况下，保持部分23按压到吸收元件26的第二区段28上。在此会出现两种情况：一方面在相应的保持部分23与吸收元件26之间的对置位置(基于转向柱在纵向方向上的瞬时调节位置)恰好可以使得保持部分23啮合到啮合元件29之一中，从而使得在保持部分23与吸收元件26的第二区段28之间立即构建形状配合的啮合。另一方面，鼻状物31可以靠置到在两个相继的啮合元件29之间的接片上。在此情况下，保持部分23通过弹簧元件24的弹力被按压到吸收元件26的第二区段28上。如果在保持部分23的最后所描述的位置中发生车辆碰撞，由于车辆碰撞而超过了被夹紧装置5的制动元件实现的外壳单元4相对于支承单元1的保持力，则外壳单元4会开始相对于支承单元1移动，直至鼻状物31到达啮合元件29之上的区域中，由此该鼻状物通过弹簧元件24的弹力与啮合元件29啮合。

在夹紧装置5刚刚闭合之后或者至少在外壳单元4相对于支承单元1起始的较小移动之后，因此在碰撞情况下出现保持部分23与吸收元件26的第二区段28的形状配合的啮合，其中所述较小移动小于两个相继的啮合元件29的距离。作为进一步的结果，在碰撞情况下外壳单元4相对于支承单元1移动时，吸收元件26的第二区段28相对于支承单元1不可移动地保持。

当在车辆碰撞情况下由于驾驶员的二次碰撞在朝着车辆前部的方向上作用到外壳单元4上的力足够大时，则出现外壳单元4相对于支承单元1在移动方向21上(＝在转向柱的纵向方向6上)移动。在此情况下，超过由夹持装置5的制动元件引起的保持力，该保持力使外壳单元4相对于支承单元1保持。此外，由吸收元件26吸收能量。第一区段27借助外壳单元4而与其同步，而第二区段28相对于支承单元1固定。在吸收元件26所示的以弯曲条的形式构建的情况下，在此出现在弯曲条上实施的弯曲做功，其中弯曲部22的位置沿着弯曲条移动(比照图6参考图7)。

代替纯粹的弯曲条，吸收元件26例如也可以构建为组合的撕裂条和弯曲条。为此例如第一区段27可以具有与外壳单元4连接的基板，在外壳单元4相对于支承单元1移动时，可以从基板撕裂条。为了预先给定待撕裂的条的边缘，在基板中可以设置相应的薄弱线路。

为了能够影响通过吸收元件26实现的能量吸收，设置有开关单元32，其在所示的实施例中由烟火开关(“高热开关”)形成。开关单元32具有可在被动开关状态(图6)与主动开关状态(图7)之间调整的销钉状的开关件33。开关件33在其被动开关状态中被退回，而在其主动开关状态中被推出。

开关单元32的壳体34固定在吸收元件26的第二区段28上，更确切地说在啮合元件29所在的区域与弯曲部22之间。为了固定开关单元32，例如可以设置有由形成第二区段28的腿部的侧边缘出发的固定凸缘35、36，壳体34例如通过点焊接与固定凸缘连接。

销钉状的开关件33在其主动开关状态中通过在第二区段28中的开口37伸到第一区段27中的开口38中。在第一区段27中的开口38构建为在移动方向上延伸的长孔。在起始位置中(在尚未出现车辆碰撞时)，开关件33在其主动开关状态中通过开口38的如下区域伸出：该区域的宽度足够大使得开关件33可以穿过。开口38的具有小于开关件33直径的宽度的区域连接到开口38的具有较大宽度的区域。在碰撞情况下，开关件33通过在具有较小宽度的区域中的开口38的扩张而移动到该区域中，其中相应地吸收能量。图7示出了在车辆碰撞之后的可能的状态，其中开关件33使开口38在其具有较小宽度的长度的一个区段上扩宽。开关件33在起始位置中(在没有车辆碰撞的情况下)以及在车辆碰撞过程中会处于其上的区域称作啮合区域39(参见图6)。

开口的宽度可以关于其长度而变化，使得限定的力分布通过开口的设计而可调节。

代替通过开关件33将开口38扩宽，例如也可以设计通过将吸收元件26的材料撕裂而使开口增大。在该情况下，开口并不在啮合区域39的整个长度上延伸。在要撕裂的区域中，在吸收元件26的材料中可以构建相应的薄弱部，例如通过减小壁厚的槽或通过穿过壁厚度的一部分的冲压部来构建。也可以设计扩宽和撕裂的组合，例如可以在开关件33的移动的第一区段上在啮合区域39中设置开口38的扩宽，而在接着的第二区段中设置通过吸收元件26的材料的撕裂使开口38增大。也可以设置其他耗费能量的吸收机构，例如开关件33在第一区段27的表面上的摩擦或刮削。

在第二区段28中的开口37优选以圆形孔形式构建。在开关件33沿着第二区段28的啮合区域39耗费能量地移动时，在此情况下开关件33受开口38的边缘支撑。

在车辆碰撞的情况下外壳单元4相对于支承单元1移动时吸收能量的大小因此可以借助开关单元32来改变。当开关件33处于其主动开关状态中时，则对于外壳单元4相对于支承单元1移动所需的力由于在此情况下在开关件33与吸收元件26之间所吸收的能量而大于在开关件33的被动开关状态中当开关件33未与吸收元件26的第一区段27啮合时所需的力。

图1至7中所示的实施例的不同修改方案可考虑并且是可能的，而不离开本发明的范围。这样，例如图8示出了一个实施变形方案，其中在吸收元件26的第二区段28中仅仅设置有在纵向方向6上延伸的单行的啮合元件29，保持部分23与其共同作用。在另一实施变形方案中也可以设置多于两行的啮合元件29。

图9示出了另一可能的构造形式。在此，吸收元件26’具有板，该板设置有一行啮合元件29，以便与保持部分23共同作用。在碰撞情况中外壳单元4相对于支承单元1移动时，吸收元件26’可被保持部分23相对于支承单元1以不可移动的方式保持(至少在初始较小移动之后直至保持部分23与啮合元件29啮合)。此外，吸收元件26’具有安置在板的下侧上的螺栓45，其啮合到长孔46中，该长孔构建在外壳单元4中。长孔46的孔宽度局部比螺栓45的外直径窄，并且当在碰撞情况下出现外壳单元4相对于支承单元1移动时，则长孔46被螺栓45在吸收能量的情况下扩宽。

在吸收元件26’上固定有开关单元32的外壳34。开关单元32借助电端子47来激励。开关单元32的开关件33在其主动开关状态中通过在吸收元件26’中的开口伸到长孔46中，更确切地说伸到长孔46的如下区域中：该区域具有比螺栓45在基本位置中(在未出现车辆碰撞的情况下)通过其突出的区域更小的宽度。在具有较小宽度的区域后接着长孔46的具有更小的宽度的区域。在车辆碰撞的情况下，开关件33在长孔46的宽度扩宽的情况下可以移动到最后所提及的区域中，其中出现能量吸收。又称作啮合区域39的是开关件33通过其与外壳单元在基本位置中并且在车辆碰撞的情况下可以共同作用的区域。

根据图10的实施形式与如图9中所示的实施形式不同在于，开关单元32的开关件33啮合到吸收元件26的固定在外壳单元4上的第一区段27的长孔46中。在碰撞情况下外壳单元4移动时，第一区段27与外壳单元4一起相对于支承单元1移动。第二区段28通过保持部分23的鼻状物31以不可移动的方式与支承单元连接。在吸收元件26的这两个区段27、28相对彼此移动时，弯曲部22形变并且开关件33使长孔46的啮合区域39形变，使得能量被消耗。

吸收元件的第一区段27可以借助焊缝48与外壳单元4焊接、铆接或以其他方式连接。也可考虑和可能的是，该连接通过销钉45实现，其压入长孔46’中，并且在碰撞时长孔46’形变的情况下在纵向方向上移动并且附加地吸收能量。以此方式可以延长可能的移动路径，在该移动路径中可以进行能量消耗，或者也可以是吸收的其他能量水平。这样可以设计的是，在第一步骤中弯曲部22变形，在第二步骤中长孔46的啮合区域39通过开关单元32的开关件33扩宽，并且在第三步骤中长孔46’通过固定螺栓45扩宽。通过开关单元32的开关件33从啮合区域中拔出的可能性(＝被动开关状态)，可以跳过吸收的第二步骤。

在开关件33处于其主动开关状态中时，因此在碰撞情况下在外壳单元4相对于支承单元1移动时出现比在开关件33的被动开关状态的情况下更大的能量吸收，在该被动开关状态中开关件33从长孔46中拔回。

原则上也可考虑且可能的是，设置有吸收元件，在碰撞情况下该吸收元件与外壳单元4一起运动并且通过与支承单元1共同作用来吸收能量。优选安置在吸收元件上的开关件33在该情况下在其主动状态中同样可以与支承单元1的啮合区域共同作用。

通过将开关单元32固定在吸收元件26、26’上，能够在这些部分安装到转向柱中之前实现预安装。由此实现了安装简化。也可以在转向柱之外实施功能测试。

在所示的实施例中，在支承单元1与外壳单元4之间的中间单元40同样可以省去。支承单元的侧壁8、9于是可以在夹持装置5的闭合状态中直接从两侧按压到外壳单元4上。在外壳单元4与支承单元1之间的旋转轴在此情况下例如也可以由万向节头形成，通过该万向节头将转向杆2的两个区段连接。此外，旋转轴可以由安置在支承单元1上的枢转螺栓形成，其穿通外壳单元4中的在纵向方向6上延伸的长孔。

本发明也可以使用在如下转向柱中：其仅仅可在纵向方向6上调整。紧固螺栓12于是可以穿通在支承单元1的侧壁8、9中的以圆孔形式构建的开口10、11。

支承单元4的侧壁15、16的具有开口13、14的、向上突出的区段也可以省去，使得紧固螺栓12并不穿通在支承单元4中的开口13、14。

代替烟火开关单元32，也可以设置能够以其他方式激活的开关单元，例如电磁的、磁性的、电的、气动的或液压的开关单元。

在附图所示的实施例中由支承单元1和可转动地支承转向杆2的外壳单元4形成两个部分，这两个部分在碰撞情况下能够相对彼此在移动方向21上移动并且在这两个部分之间吸收元件26、26’用于在碰撞情况下吸收能量。本发明也可以结合转向柱的其他在碰撞情况下相对彼此可移动的部分来使用，其中在车辆碰撞情况下一部分保持以防相对于车辆底盘移动，而另一部分相应地可以在移动方向上移动，该移动方向在转向杆的连接到转向轮侧端部上的区段中优选平行于转向杆的轴线。例如可以设计的是，支承单元1构建为凹槽，在碰撞情况下该凹槽可以相对于要固定在车辆底盘上的底盘单元在移动方向21上移动，其中在这两个部分之间设置有至少一个吸收元件。这例如可以由弯曲条或撕裂-弯曲条形成。

尽管开关单元32在吸收元件26、26’上的固定是优选的，但也可考虑且可能的是，将开关单元32安置在转向柱的在碰撞情况下两个相对彼此移动的部分之一上，即例如(如果在碰撞情况下两个可以相对彼此移动的部分是支承单元1和外壳单元4)安置在外壳单元4或支承单元1上或(如果在碰撞情况下两个可以相对彼此移动的部分是支承单元和底盘单元)安置在支承单元或车身单元上。

在两个在碰撞情况下在移动方向上或在纵向上可移动的部分之间也可以设置多于一个的吸收元件，用于在移动时消耗能量。

也可以设置多于一个的开关单元32，以便以所描述的方法改变在两个部分移动时能量吸收的水平，由此可以提供多于两个的能量吸收水平。

也可以设置多个能量吸收元件，其中一个或多个分别配备有一个或多个开关单元。同样可考虑且可能的是，多个能量吸收元件并排地一件式地构建，例如构建为板—冲压—弯曲部分。

虽然吸收元件的与保持部分共同作用的啮合元件在附图中作为凹处示出，但也可考虑并且可能的是设置突出部形式的啮合元件，保持元件与啮合元件共同作用。

附图标记表

1 支承单元

2 转向杆

3 转向轮侧端部

4 外壳单元

5 夹持装置

6 纵向方向

7 方向

8 侧壁

9 侧壁

10 开口

11 开口

12 紧固螺栓

13 开口

14 开口

15 侧壁

16 侧壁

17 按压部分

18 操作杆

19 对应片

20 凸轮片

21 移动方向

22 弯曲部

23 保持部分

24 弹簧元件

24a 区段

24b 区段

24c 弓形区段

25 槽

26，26’ 吸收元件

27 第一区段

28 第二区段

29 啮合元件

30 旋转轴

31 鼻状物

32 开关单元

33 开关件

34 外壳

35 固定凸缘

36 固定凸缘

37 开口

38 开口

39 啮合区域

40 中间单元

41 侧壁

42 侧壁

43 长形槽

44 固定夹

45 螺栓

46，46’ 长孔

47 电端子

48 焊缝

Claims (14)

1.一种用于机动车的转向柱，包括：

第一部分和第二部分(1，4)，它们在车辆碰撞情况下能够在移动方向(21)上相对彼此移动，

在所述两个部分(1，4)之间起作用的至少一个吸收元件(26，26’)，用于在所述两个部分(1，4)相对移动时吸收能量，以及

至少一个开关单元(32)，其具有能够在主动开关状态和被动开关状态之间切换的开关件(33)，其中在开关件(33)的被动开关状态和主动开关状态中，在所述两个部分(1，4)相对移动时所吸收的能量的大小不同，

其特征在于，在碰撞情况下所述两个部分(1，4)移动时，在处于开关件的主动开关状态中的开关件(33)与吸收元件(26)的至少一个区段(27)之间在吸收元件(26)的啮合区域(39)中进行吸收能量的相对移动，其中开关件(33)在其主动开关状态中啮合到所述啮合区域中，或者在处于开关件的主动开关状态中的开关件(33)与在碰撞情况下相对彼此移动的所述两个部分(1，4)之一之间在该部分(1，4)的啮合区域(39)中进行吸收能量的相对移动，其中开关件(33)在其主动开关状态中啮合到所述啮合区域中。

2.根据权利要求1所述的转向柱，其特征在于，开关单元(32)固定在吸收元件(26，26’)上。

3.根据权利要求1或2所述的转向柱，其特征在于，在碰撞情况下所述两个部分(1，4)移动时，吸收元件(26)的第一区段(27)相对于所述两个部分(1，4)的第一部分以不可移动的方式保持，并且吸收元件(26)的第二区段(28)相对于所述两个部分(1，4)的第二部分以不可移动的方式保持。

4.根据权利要求1至3之一所述的转向柱，其特征在于，开关件(33)在其主动开关状态中啮合到在吸收元件(26)或吸收元件与其共同作用的部分(1，4)的啮合区域(39)中的开口(38，46)中，其中在碰撞情况下所述两个部分(1，4)移动时，开关件(33)将开口(38，46)局部扩宽，或通过吸收元件(26)或者所述部分(1，4)的材料撕裂而增大开口(38，46)。

5.根据权利要求3或4所述的转向柱，其特征在于，吸收元件(26)的第一区段和第二区段(27，28)由第一腿部和第二腿部形成，第一腿部和第二腿部通过吸收元件(26)的弯曲部(22)彼此连接。

6.根据权利要求5所述的转向柱，其特征在于，第一腿部和第二腿部以其宽侧彼此相叠并且相对彼此平行地走向。

7.根据权利要求3至6之一所述的转向柱，其特征在于，开关件(33)在其主动开关状态中通过在第二区段(28)中的开口(37)突出以啮合到第一区段(27)中，优选在第一区段(27)的啮合区域(39)中吸收能量地移动时由在第二区段28中的开口(37)的边缘支撑。

8.根据权利要求1至7之一所述的转向柱，其特征在于，开关单元(32)是能够以烟火方式激活的开关。

9.根据权利要求1至8之一所述的转向柱，其特征在于，在碰撞情况下能够相对彼此移动的所述两个部分由以能够转动方式支承转向杆(2)的区段的外壳单元(4)和能够固定在车辆底盘上的支承单元(1)形成，所述支承单元支承外壳单元(4)。

10.根据权利要求3至9之一所述的转向柱，其特征在于，吸收元件(26)的第一区段(27)以不可移动的方式保持在外壳单元(4)上，其中开关件(33)在其主动开关状态中啮合到所述第一区段中。

11.根据权利要求9或10所述的转向柱，其特征在于，外壳单元(4)在夹持装置(5)的打开状态中能够相对于支承单元(1)来调整，至少用于转向柱的长度调整，并且在夹持装置(5)的闭合状态中固定外壳单元(4)的所调节的位置。

12.根据权利要求11所述的转向柱，其特征在于，夹持装置(5)包括紧固螺栓(12)，紧固螺栓穿通在支承单元(1)的侧壁(8，9)中的开口(10，11)，在所述开口之间设置有外壳单元(4)，并且紧固螺栓在夹持装置(5)打开和闭合时围绕其轴线转动，其中存在至少一个设置在支承单元(1)的侧壁(8，9)之间的、并且在夹持装置(5)打开和闭合时通过紧固螺栓(12)的转动来调整的保持部分(23)，所述保持部分在夹持装置(5)的闭合状态中作用在吸收元件(26，26’)上并且在夹持装置(5)的打开状态中与吸收元件(26)间隔。

13.根据权利要求12所述的转向柱，其特征在于，吸收元件(26)具有多个在转向柱的纵向方向(6)上相继的啮合元件(29)，啮合元件优选由凹进部形成，保持部分(23)的突出的鼻状物(31)能够插入到啮合元件中用于构建在转向柱的纵向方向(6)上起作用的形状配合的啮合。

14.根据权利要求1至13之一所述的转向柱，其特征在于，移动方向(21)平行于转向杆(2)的连接到转向轮侧端部(3)上的区段的轴向方向。

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