CN104125911B - 用于机动车的转向柱 - Google Patents

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Abstract

一种用于机动车的转向柱，其具有转向轴，其中设置有缓冲装置(12)用于缓冲通过转向轴传递的震动。缓冲装置(12)包括：能够围绕纵向中轴线(2)转动的内部缓冲部件(13)，其中在通过缓冲装置(12)的横截面中看，内部缓冲部件的外环周轮廓具有在围绕该纵向中轴线(2)的环周方向上彼此间隔的多个径向向外突出的外部突起(13a)，内部缓冲部件(13)的外环周轮廓的外部凹处(13b)位于所述外部突起之间；包围内部缓冲部件(13)的、能够围绕纵向中轴线(2)转动的外部缓冲部件(14)，该外部缓冲部件(14)的内环周轮廓在通过缓冲装置(12)的横截面中看具有在围绕后部的转向轴区段(1)的纵向中轴线(2)的环周方向上的多个彼此间隔的、径向向内突出的内部突起(14a)，外部缓冲部件(14)的内环周轮廓的内部的凹处(14b)位于所述内部突起之间；以及布置在内部缓冲部件(13)和外部缓冲部件(14)之间的弹性体的缓冲材料。内部缓冲部件(13)的外环周轮廓的相应的外部突起(13a)在围绕纵向中轴线(2)的环周方向上在其上延伸的角度范围(α)小于相应的如下角度范围(β)：内部缓冲部件(13)的外环周轮廓的相应的外部凹处(13b)在围绕纵向中轴线(2)的环周方向上在该角度范围上延伸。

Description

用于机动车的转向柱
技术领域
本发明涉及一种用于机动车的转向柱，其带有转向轴，其中设置有缓冲装置用于缓冲通过转向轴传递的震动，其包括：能够围绕纵向中轴线转动的内部缓冲部件，其中在通过缓冲装置的横截面中看，内部缓冲部件的外环周轮廓具有在围绕该纵向中轴线的环周方向上彼此间隔的多个径向向外突出的外部突起，内部缓冲部件的外环周轮廓的外部凹处位于所述外部突起之间；包围内部缓冲部件的、能够围绕纵向中轴线转动的外部缓冲部件，该外部缓冲部件的内环周面在通过缓冲装置的横截面中看具有在围绕后部的转向轴区段的纵向中轴线的环周方向上的多个彼此间隔的、径向向内突出的内部突起，外部缓冲部件的内环周轮廓的内部的凹处位于所述内部突起之间；以及布置在内部缓冲部件和外部缓冲部件之间的弹性体的缓冲材料。
背景技术
机动车的转向轴用于将转向轮的旋转运动传递至转向传动机构。这种转向轴通常具有多个直的区段，其分别通过万向节连接，其中(关于前向行驶方向而言)后部的转向轴区段连接到转向轮上并且由外壳单元可转动地支承。为了在车辆碰撞的情况中实现后部的转向轴区段推移到一起，其具有两个可相对彼此伸缩的部分段。中间的转向轴区段通过转向轴的第一万向节连接到后部的转向轴区段上，前部的转向轴区段又通过万向节连接到该中间的转向轴区段上，该前部的转向轴区段连接到转向传动机构上。中间的和/或前部的转向轴区段同样可以可伸缩地构建。中间的转向轴区段也可以省去，使得前部的转向轴区段直接连接到第一万向节。转向轴连同支承和承载其的、与车身连接的部件一起通常被称为转向柱。为了能够实现与驾驶员的座位的适配，这种转向柱通常可调节地构建，其中可调节性可以包括长度调节(通过后部的转向轴区段的后端部在后部的转向轴区段的纵向中轴线方向上的推移)和/或高度或倾斜度调节(通过后部的转向轴区段围绕水平的、与后部的转向轴区段的纵向中轴线成直角的轴线的枢转)。
为了缓冲通过转向轴传递的震动，已知了缓冲装置。于是，由EP 1 45 572 A1给出了一种布置在前部的转向轴区段中的缓冲装置。该缓冲装置包括内部的和外部的缓冲部件，在其间布置有弹性体的缓冲材料，其中缓冲部件分别由前部的转向轴区段的部分段的端部区段形成，并且具有偏离圆形的横截面轮廓，以便构建关于旋转运动方面的形状配合(Formschluss)。
由EP 1 260 725 A2和JP 10-019054 A给出了一种集成到万向节中的缓冲装置用于使用在转向轴中。所示的是带有波浪形轮廓的内部和外部缓冲部件，在其间布置有弹性体的缓冲材料。
由GB 897 771 B给出了一种布置在马达传动轴中的缓冲装置，其包括第一和第二缓冲部件，其中之一或者两个都具有偏离圆形的轮廓，并且弹性体的缓冲材料位于其间。
发明内容
本发明的任务是，提供一种开头所述类型的有利的转向柱，其中通过转向轴传递的震动被以有效的和合乎目的的方式来缓冲。这通过根据本发明的构思的转向柱来实现。
在根据本发明的转向柱的情况下，内部缓冲部件的外环周轮廓的相应的外部突起在围绕纵向中轴线的环周方向(＝转动方向)上在其上延伸的角度范围小于相应的如下角度范围：内部缓冲部件的外环周轮廓的相应的外部凹处在围绕纵向中轴线的环周方向上在该角度范围上延伸。优选的是，内部缓冲部件的外环周轮廓的相应的外部凹处在围绕纵向中轴线的环周方向上在其上延伸的角度范围比如下角度范围大25％至50％，特别优选大30％至45％：内部缓冲部件的外环周轮廓的相应的外部突起在围绕纵向中轴线的环周方向上在该角度范围上延伸。
令人意想不到地确定的是，借助以根据本发明的方式构建的缓冲装置，可以在足够的刚性的情况下实现特别高的震动或者噪音抑制。
通过转向轴，在轴向方向上以及在围绕纵向中轴线的转动方向(＝旋转方向)上的震动或者这种震动的在这些方向上传播的分量向缓冲装置传递。在轴向方向上传播的震动可以通过缓冲装置以有效的方式如下地被缓冲：相对于旋转方向，缓冲装置在该方向上可以比较软地构建。而在旋转方向上，缓冲装置有利地更硬地构建。在该方向上传播的震动在缓冲装置的结构上、尤其是在材料过渡部上散射(尤其是通过反射和折射进行)。通过这种散射和与其关联的干涉导致减少了震动的传递(尤其是通过相消干涉)，由此支持了有效的震动抑制或者噪声抑制。
有利的是，内部缓冲部件的外环周轮廓的外部突起伸入到外部缓冲部件的内环周轮廓的内部凹处中，即在内部缓冲部件的外部突起的径向延伸的区域和外部缓冲部件的内部凹处的径向延伸的区域之间存在交迭。由此可以实现的是，在围绕纵向中轴线的转动方向上，在内部和外部缓冲部件之间实现比在纵向中轴线的轴向方向上明显更小的弹性(其优选小于三分之一)。特别地，在围绕纵向中轴线的转动方向上的力传递可以主要通过压缩缓冲材料来实现，而缓冲材料在内部和外部缓冲部件之间轴向推移的情况下主要承受剪切负荷。
优选地设计的是，在通过缓冲装置的横截面中看，内部缓冲部件的外环周轮廓具有弯曲的第一区段，其形成外部突起，其中由第一区段形成的外部突起被内切(einbeschrieben)在第一曲率半径中；以及外环周轮廓具有第二区段，其位于外部凹处的区域中的第一区段之间，并且其具有底部，所述底部具有第二曲率半径，该第二曲率半径大于第一曲率半径，优选大于第一曲率半径的两倍，特别优选的是大于第一曲率半径的三倍，或者直线地走向。当前面提及由第一区段形成的外部突起被内切在第一曲率半径中时，则由此意味着可以围绕相应突起所设置的最小圆的半径。
有利的是，内部缓冲部件的最大外切圆的半径比内部缓冲部件的最小外切圆的半径大10％至30％，其中该最大外切圆通过外部突起的径向上最外部的点地走向，该最小外切圆通过外部凹处的径向上最内部的点地走向。在优选的实施形式中，在最大外切圆和最小外切圆之间的差(在直径中测量)至少为2mm，优选至少5mm，并且最大10mm，优选最大7mm。
在一个优选的实施形式中，在通过缓冲装置的横截面中看，外部缓冲部件具有偏离圆形的外环周轮廓，借助该外环周轮廓，其与转向轴的第一轴部件的套管状区段的、在通过缓冲装置的横截面中看偏离圆形的内环周轮廓关于围绕纵向中轴线的转动方向而言形状配合，其中第一轴部件可以从缓冲装置在纵向中轴线的方向上伸出，即第一轴部件可以在轴向方向上超出缓冲装置。
在另一有利的实施形式中，内部缓冲部件具有在横截面中看偏离圆形的内环周轮廓，其借助该内环周轮廓与转向轴的第二轴部件的区段的、在横截面中看偏离圆形的外环周轮廓关于围绕纵向中轴线的转动方向而言形状配合，其中第二轴部件可以从缓冲装置在纵向中轴线的方向上伸出，即第二轴部件可以在轴向方向上超出缓冲装置。
有利的是，第二轴部件与第三轴部件抗扭地连接，其中第三轴部件从第二轴部件在纵向中轴线的方向上伸出。
在本发明的一个有利的实施形式中，将缓冲装置集成到后部的转向轴区段中，该后部的转向轴区段直线走向并且可围绕纵向中轴线转动，并且在其上在后端部上可以安装转向轮。另外的直线走向的转向轴区段通过万向节连接到后部的转向轴区段上。该另外的转向轴区段可以与转向传动机构连接，或者可以设置至少一个再另外的转向轴区段，其中在直线走向的转向轴区段之间分别布置有万向节。在对通过转向轴传递的震动进行震动缓冲时，集成到后部的转向轴区段中带来了优点。
本发明的一种可能的构型设置了，转向柱具有电助力装置。这种电助力装置用于辅助由驾驶员施加的转向力和/或是助力驱动的转向角叠加装置。在此，缓冲装置有利地位于转向轴的后端部(在其上转向轮可以与转向轴连接)与电助力装置之间。由助力装置传递到转向轴的震动由此在其可以传递到转向轮或者机动车的结构部件之前被缓冲装置所缓冲。
当从转向轴的后端部出发沿着转向轴直到其前端部时，接在后端部上的首先是直线的后部的转向轴区段。在其纵向延伸的一部位上优选布置有缓冲装置。如果存在助力装置，则其有利地进一步远离转向轴的后端部地与转向轴共同作用，优选始终还在后部的转向轴区段中。在其前端部上，后部的转向轴区段连接到第一万向节上，在其后跟随着另一转向轴区段。
在本发明的一个有利的实施形式中，后部的转向轴区段至少通过一个前部的旋转轴承以及靠近后部的转向轴区段的后端部的后部轴承来可转动地支承，其中缓冲装置布置在前部转动轴承和后部转动轴承之间的轴向区域中。在此，也可以实现缓冲装置的良好的同轴取向。
除了所提及的缓冲装置，还可以在转向轴中布置一个或者多个另外的缓冲装置。在此，该布置可以是在第一转向轴区段中和/或在另一转向轴区段中和/或在将两个转向轴区段连接的万向节中。
当在本文中结合转向柱或者转向轴谈及“前”和“后”时，这应当关于前向行驶方向或者关于距车辆前部的距离来理解。
当在本文中结合后部的转向轴区段或者缓冲装置谈及“内”和“外”时，这涉及相对于后部的转向轴区段的纵向中轴线而言的径向位置。位于更内部的部件于是比位于更外部的部件具有距离纵向中轴线更小的距离。
附图说明
本发明的其他优点和细节在下面借助附图来阐述。其中：
图1以斜视图示出了连接在转向轴的后端部上的转向轴的部件的斜视图，其带有支承和承载转向轴的部件；
图2示出了侧视图；
图3示出了从下方看的视图；
图4示出了沿着图3的剖切线AA通过在后部的转向轴区段的区域中的部件的纵向中截面；
图5示出了在对应于图4的纵向中截面中在缓冲装置的区域中的转向轴的放大视图；
图6示出了沿着图4的线BB的截面；
图7在侧视图中示出了根据第二实施形式的、连接在后端部上的转向轴的部件，其带有承载和支承转向轴的部件；
图8在斜视图中示出了图7的部分；
图9在纵向中截面中示出了后部的转向轴区段的区域中的第二实施形式；
图10示出了图9的放大的部分；
图11示出了根据第二实施形式的装置的一部分的斜视图；
图12示出了转向轴的部分的分解视图；
图13示出了通过对应于图12的部分的纵向中截面；
图14示出了略为改进的另一实施形式的斜视图；
图15和图16示出了又另一改进的实施形式的、类似于图12和图13的视图；
图17示出了又另一改进的实施形式的、类似于图14的视图；
图18示出了又另一改进的实施形式的、类似于图2的视图。
具体实施方式
在图1至图6中示出了本发明的第一实施例。
转向柱具有带后部的转向轴区段1的转向轴，该后部的转向轴区段直线走向并且可围绕纵向中轴线2转动。在后部的转向轴区段1的后端部3上可以安装图2中仅仅通过虚线来示意性表明的转向轮4。
后部的转向轴区段从后端部3直线地延伸直到前端部5，在前端部的区域中，后部的转向轴区段1与转向轴的万向节6连接。万向节6包括后部的万向节叉7、前部的万向节叉8以及将后部的万向节叉与前部的万向节叉铰接的万向节十字头9。后部的万向节叉7固定在后部的转向轴区段1上。前部的万向节叉8固定在另外的转向轴区段10上。该转向轴区段10又直线地沿着纵向中轴线11延伸，该纵向中轴线11与后部的转向轴区段1的纵向中轴线2成不等于零度(≠0°)的角度，其中与这两个纵向中轴线2、11的平行位置偏离尤其是大于20°。
所述另外的转向轴区段10可以直接与未示出的转向传动机构连接，或者其可以通过另外的万向节与又另一直线走向的转向轴区段连接，该另一转向轴区段在自身方面与转向传动机构连接。原则上，中间连接再另外的转向轴区段也是可能的。
在后部的转向轴区段中集成有缓冲装置12。缓冲装置12包括：内部缓冲部件13，其在横截面中看(参见图6)具有偏离圆形的外环周轮廓；以及外部缓冲部件14，其在横截面中看具有偏离圆形的内环周轮廓。外部缓冲部件14环形地包围内部缓冲部件13，即外部缓冲部件14套管状地构建。内部缓冲部件13和外部缓冲部件14相对于彼此同轴，并且相对于后部的转向轴区段1同轴，即内部缓冲部件13和外部缓冲部件14可以围绕后部的转向轴区段的纵向中轴线2转动。
在内部缓冲部件13和外部缓冲部件14之间的径向间隙中布置有弹性体的缓冲材料15，其形成套管形状，并且在横截面中看具有偏离圆形的内环周轮廓和外环周轮廓。
内部缓冲部件13和外部缓冲部件14通过弹性体的缓冲材料关于围绕纵向中轴线2的转动而言形状配合。内部缓冲部件13和外部缓冲部件14于是关于围绕纵向中轴线2的转动而言抗扭地相互连接(忽略通过弹性体缓冲材料引起的弹性)。内部缓冲部件13和外部缓冲部件14另外分别与后部的转向轴区段1的轴部件关于围绕纵向中轴线2的转动而言抗扭连接。
当在本文中谈及通过缓冲装置12或者缓冲装置12的一部分的横截面，或者谈及通过后部的转向轴区段1或者后部的转向轴区段1的一部分的横截面时，在此总是意味着与后部的转向轴区段1或者缓冲装置12的纵向中轴线2成直角的横截面(对应于图6)。
在通过缓冲装置12的横截面中看，外部缓冲部件14的内环周轮廓(其对应于通过外部缓冲部件14的内表面的横截面)具有多个径向向内(即朝着纵向中轴线2的方向)突出的内部突起14a，外部缓冲部件14的内环周轮廓的内部的凹处14b在这些内部突起之间。在围绕纵向中轴线2的环周方向(＝转动方向)上相继的内部突起14a分别通过位于其间的内部凹处14b相互间隔。在相应的内部突起14a和接着其的内部凹处14b之间的过渡部可以设置在其中外部缓冲部件14的内环周轮廓经过如下径向部位之处：该径向部位对应于内部突起14a的径向最远的内部点和内部突起14b的径向最远的外部点之间的平均值。
在通过缓冲装置12的横截面中看，内部缓冲部件13的外环周轮廓(其对应于通过内部缓冲部件13的外表面的横截面)具有多个径向向外(即在离开纵向中轴线2的方向上)突出的外部突起13a，内部缓冲部件13的外环周轮廓的外部凹处13b位于所述外部突起之间。在围绕纵向中轴线2的环周方向(＝转动方向)上相继的外部突起13a分别通过位于其间的外部凹处13b彼此间隔。在相应的外部突起13a和接着其的外部凹处13b之间的过渡部可以设置在其中内部缓冲部件13的外环周轮廓经过如下径向部位之处：该径向部位对应于外部突起13a的径向最外的点和外部凹处13b的径向最内的点之间的平均值。
内部缓冲部件13的外环周轮廓的外部突起13a伸入到外部缓冲部件14的内环周轮廓的内部凹处14b中，即存在径向的交迭。
在内部缓冲部件13和外部缓冲部件14之间的径向间隙中设置有弹性体的缓冲材料15，优选的是，该间隙完全被弹性体的缓冲材料15填满。弹性体的缓冲材料15尤其可以是橡胶弹性体。也可以设置其他弹性体材料例如热塑性弹性体。
弹性体的缓冲材料15配合到外部缓冲部件14的内部凹处14b以及内部缓冲部件13的外部凹处13b中，并且由此关于围绕纵向中轴线2的转动方向而言与外部缓冲部件14以及与内部缓冲部件13形状配合地连接。
缓冲材料15优选与外部缓冲部件14的内表面以及与内部缓冲部件13的外表面材料配合地连接。粘附性的连接也是可以想到并且是可能的。例如，两个缓冲部件13、14都可以被预热。与两个缓冲部件13、14的粘贴或者在缓冲部件13、14之一上的预热以及与另一缓冲部件13、14的粘贴例如也是可能的。
在通过缓冲装置的横截面中看，内部缓冲部件13的外环周轮廓具有弯曲的第一区段，其形成外部突起13a并且其被内切到第一曲率半径r1中。在此，意味着可以围绕相应的突起13a所设置的最小圆的半径。内部缓冲部件13的外环周轮廓的第二区段位于这些第一区段之间，其由此位于外部凹处13b的区域中。这些第二区段的底部具有第二曲率半径r2或者整体上由第二曲率半径r2形成，其大于第一曲率半径r1，优选大于两倍，特别优选地大于三倍。有利的是，第二区段的底部圆弧形地围绕纵向中轴线2弯曲地走向，其中第二曲率半径r2于是对应于围绕纵向中轴线2走向的圆的半径，外部凹处13d的底部至少分区段地位于该圆上。其为内部缓冲部件13的外环周轮廓的至少一个点位于其上的最小外切圆(Umschreibungskreis)。第二曲率半径r2可以相对于这种最小的外切圆的半径而言例如更大或者更小达到30％。
在所示的实施例中，外部凹处13b的底部于是具有向外凸面弯曲的形状。
于是，不仅曲率半径r1的中心而且曲率半径r2的中心都位于内部缓冲部件13的外环周轮廓内。
由此，在不考虑曲率半径r1和r2之间的过渡区域的情况下，内部缓冲部件13的整个外环周轮廓都向外凸出。
在一个改进的实施形式中，所述第二区段或者凹处13b的底部的直线走向或者从外部看凹面弯曲的形状也是可以想到并且可能的。
当如所提及的那样把内部缓冲部件13的最小外切圆定义为通过外部凹处13b的径向上最内部的点走向的圆，而把最大外切圆定义为通过外部突起13a的径向上最外部的点走向的圆时，最大外切圆的半径优选比最小外切圆的半径大10％至30％。
外部缓冲部件14的内环周轮廓在内部凹处14b的区域中优选具有圆弧形的弯曲，其与内部缓冲部件13的外环周轮廓的相应的所述第一区段的圆弧形弯曲同心。在此，内环周轮廓的该圆弧形弯曲的半径在内部凹处14b的区域中比曲率半径r1大弹性体缓冲材料15的壁厚。
在该实施例中，内部缓冲部件13由套管形成。于是，第一曲率半径r1优选为在外部凹处13b之一的区域中测量的该套管壁厚的值的0.8-1.2倍。外部突起13a由此由套管壁的至少很大程度上折叠在一起的区段、更有利地至少部分完全折叠在一起的区段形成。通过这种方式，可以实现稳定的构型。
相应的外部突起13a在围绕纵向中轴线2的环周方向(＝转动方向)上延伸的角度范围α小于相应的外部凹处13b在围绕纵向中轴线2的环周方向上延伸的相应角度范围β。
优选的是，角度范围β比角度范围α大25％至50％，特别优选大30％至45％。
在内部缓冲部件13的外表面上构建的外部突起13a和外部凹处13b以及在外部缓冲部件14的内表面上构建的内部突起14a和内部凹处14b在轴向方向上、即平行于纵向中轴线2走向。
有利的是，围绕内部缓冲部件13的环周存在至少四个外部突起13a和至少四个外部凹处13b，其中分别八个的数值是特别优选的。外部缓冲部件14具有相应数目的内部突起14a和内部凹处14b。
外部缓冲部件14抗扭地与后部转向轴区段1的第一轴部件16连接。该外部缓冲部件从缓冲装置12在后部转向轴区段1的轴向方向上突出，即从缓冲装置12在沿着纵向中轴线2的方向上继续。为了抗扭的连接，外部缓冲部件14具有在通过缓冲装置12的横截面中看偏离圆形的外环周轮廓，其由外部突起14c以及位于其间的外部凹处14d形成，并且第一轴部件16具有套管状的区段，该区段带有在横截面中看偏离圆形的内环周轮廓，其由内部突起16a和位于其间的内部凹处16b形成。通过与外部凹处14d配合的内部突起16a以及与外部突起14c配合的内部凹处16b，在外部缓冲部件14和第一轴部件16之间构建关于围绕纵向中轴线2的转动方向而言的形状配合。
外部凹处14d分别在内部突起14a之一的角度范围中(关于围绕纵向中轴线2的环周方向而言)，并且外部突起14c分别包括内部凹处14b之一的角度范围(关于围绕纵向中轴线2的环周方向而言)。
在该实施例中，在第一轴部件16的内部突起16a之一与外部缓冲部件14的外部凹处14d之间存在径向间隙。
外部突起14c的上侧和内部凹处16b的底部围绕纵向中轴线2圆柱体壳状弯曲地走向。在这些区域中，轴部件16朝着外部缓冲部件14按压，使得构建压配合。
在该实施例中，第一轴部件16的实心区段连接到第一轴部件16的套管状区段上(在该区段中，该轴部件包围外部缓冲部件14)。也可以想到并且可能的是，第一轴部件16整体上套管状地构建。
在该实施例中套管状地构建的内部缓冲部件13抗扭地与第二轴部件17连接。为此，内部缓冲部件13具有在横截面中看偏离圆形的内环周轮廓。该内环周轮廓由内部凹处13c形成，在这些内部凹处之间有内部突起13d。内部凹处13c分别在外部突起13a之一的角度范围中(关于围绕纵向中轴线2的环周方向而言)，并且内部突起13d分别包括外部凹处13b之一的角度范围(关于围绕纵向中轴线2的环周方向而言)。第二轴部件在通过缓冲装置12的横截面中看具有偏离圆形的外环周轮廓，该外环周轮廓由外部突起17a形成，外部凹处17b位于这些外部突起之间。第二轴部件的外部突起17a与内部缓冲部件13的内部凹处13c配合，而第二轴部件的外部凹处17b与内部缓冲部件13的内部突起13d配合，其中通过这些配合，分别构建关于围绕纵向中轴线2的转动方向而言的形状配合。
第二轴部件17的外部凹处17b的底部和内部缓冲部件13的内部突起13d的上侧围绕纵向中轴线2圆柱壳状弯曲地走向。在这些区域中，内部缓冲部件13压紧到第二轴部件17上，使得构建压配合。
第二轴部件17从缓冲装置12在后部转向轴区段1的轴向方向上伸出，更确切地说，在与第一轴部件16相反的方向上伸出。第二轴部件17的从缓冲装置12伸出的部件在此形成连接栓17c，第二轴部件通过连接栓抗扭地与第三轴部件18连接，该第三轴部件从第二轴部件在后部转向轴区段的轴向方向上伸出(在离开缓冲装置12的方向上)。
第二轴部件17也位于如下的侧上：在该侧上，第一轴部件16从缓冲装置12通过内部和外部缓冲部件13、14轴向地引导离开。在该区域中，第二轴部件具有径向向外伸出的卷边17d。通过这种方式，形成了第二轴部件17从内部缓冲部件13的轴向拉出保险装置。卷边17d例如可以构建为环形卷边。可以想到并且可能的是，卷边17d设置有带靠置面的、偏离圆形的外环周轮廓，其在第一轴部件16和第二轴部件17、或者第三轴部件18之间的非常大的转矩情况下借助外部缓冲部件14的靠置区段14e或者直接地(如这里未示出的那样)与第一轴部件16的靠置区段接触。通过这种方式，可以避免缓冲材料15的过载。
为了确保耐久性，尤其是最大允许的角度扭转的、在2°至6°的范围中的限制是特别适合的。
第二轴部件17可以在烧结方法或者锻造方法中容易地制造。根据实施形式，在挤压加工方法中给出第二轴部件也是可以想到并且是可能的。
缓冲装置12于是位于后部的转向轴区段1的纵向延伸的区域中，并且与其同轴。关于后部的转向轴区段1的轴向方向而言，后部的转向轴区段1的部件位于缓冲装置12的两侧。
后部的转向轴区段1通过至少一个后部的旋转轴承19可转动地支承，该旋转轴承位于后部的转向轴区段1的后端部3和缓冲装置12之间的轴向区域中。另外，后部的转向轴区段1通过前部的旋转轴承20可转动地支承，该旋转轴承位于缓冲装置12和万向节6之间的轴向区域中。
在该实施例中所示的转向柱可以在调节方向21和22中调节。调节方向21与纵向中轴线2平行，并且能够实现长度调节。为此，后部的转向轴区段包括两个可以相对于彼此伸缩的部分段。这两个可以相对于彼此伸缩的部分段之一由前面描述的第三轴部件18形成。这些可伸缩的部分段中的另一个由第四轴部件23形成，该轴部件延伸直到后部的转向轴区段1的后端部3，并且通过后部的旋转轴承19相对于转向柱的外壳单元24可转动地支承。在固定装置25的打开状态中，外壳单元4可以相对于枢转单元26在调节方向21中调节。在固定装置的闭合状态中，外壳单元24与枢转单元26夹紧。为了在调节方向22中调节转向柱(其给出了转向柱的高度调节或者倾斜度调节)，在固定装置25的打开状态中，枢转单元26可以相对于安装单元27围绕枢转轴线28枢转，其中该枢转轴线水平并且与纵向中轴线2成直角。在固定装置25的闭合状态中，枢转单元26夹紧在安装单元的侧边(Seitenschenkeln)27a、27b之间。
安装单元27安装在车身上。
在固定装置25的闭合状态中所设置的位置的固定可以通过摩擦配合和/或形状配合地共同作用的元件来实现，如已知的那样。为了打开和闭合固定装置，给出了操作杆25a。替代地，也可以设置至少一个电运行的驱动装置。
后部的转向轴区段1、尤其是第一轴部件16由前部的旋转轴承20相对于枢转单元26可转动地支承。
在该实施例中，缓冲装置12位于转向柱的如下部件的前端部的区域中：所述部件支承和承载后部的转向轴区段1。
缓冲装置12关于内部和外部缓冲部件13、14之间的轴向偏转而言比关于在围绕纵向中轴线2的转动方向中的偏转而言软得多，优选在轴向方向上比在转动方向上更有弹性超过三倍。通过内部缓冲部件13的外部突起13a至外部缓冲部件14的内部凹处14b中的配合，在这些区域中位于其间的弹性体的缓冲材料15在转动方向上的负荷情况下至少基本上被压缩(＝起作用的力至少基本上与缓冲材料15的表面法线平行)，即至少基本上并不承受剪切。而针对压缩的弹性比在剪切负荷情况下明显要小。而在内部和外部缓冲部件13、14之间的轴向偏转情况下，至少基本上导致缓冲材料15的剪切负荷。
在该实施例中，内部缓冲部件13在驱动侧地布置，并且由驱动侧地与缓冲装置连接的轴部件17来驱动。外部缓冲部件14在从动侧地布置，并且驱动与其连接的轴部件16。外部缓冲部件14的驱动侧的布置以及内部缓冲部件13的从动侧的布置也是可能的。
在图7至图13中示出了本发明的第二实施例。该实施例对应于前面描述的实施例，除了在下面所阐述的区别。类似的部件设置有相同的附图标记。
在该实施例中，内部缓冲部件13与轴向地从缓冲装置12伸出的连接栓29一体式地构建，该连接栓抗扭地与第三轴部件18连接。包括内部缓冲部件13和连接栓29的该部件于是通过其轴向延伸的一个区段通过缓冲材料15与外部缓冲部件14共同作用，并且在其延伸的该轴向区段中形成内部缓冲部件13。该内部缓冲部件13在此实心地构建。内部缓冲部件13和/或连接栓29的套管状的构型同样是可能的。内部缓冲部件13的外表面或者在横截面中看内部缓冲部件13的外环周轮廓从形状而言对应于第一实施例的内部缓冲部件13的相应描述。
由此，在该第二实施例中省去了第一实施例的第二轴部件17。
第一轴部件16在如下轴向区域中对应于第一实施例的第一轴部件16：在该轴向区域中，其与外部缓冲部件14啮合。在该实施例中，第一轴部件16整体上套管状地构建，并且通过带有连接销31的销连接与另一轴部件30相连。
此外，缓冲装置12与前面描述的第一实施例相同地构建。
在此，转向柱包括电助力装置32，其仅仅极为示意性地示出。轴部件30是该电助力装置32的部件。电助力装置32具有电动机33和传动环节34，电动机33通过该传动环节与后部的转向轴区段1连接。例如，可以由电助力装置将辅助力引入转向轴中，由其辅助驾驶员的转向运动。也可以由电动机33施加辅助力，以便例如实施由驾驶员所设置的转向角的转化或者以便实施与驾驶员无关的转向运动。
这种电助力装置以不同实施形式已知。
电助力装置32在后部的转向轴区段中布置在缓冲装置12和万向节6之间。
在电助力装置32的区域中布置有前部的旋转轴承20a、20b，由这些旋转轴承进行后部的转向轴区段1的承载，在此在轴部件30的区域中进行。
根据本发明的第二实施形式的转向柱又可以在调节方向21、22中调节，其中在此通过电驱动装置35、36进行调节。电驱动装置35是电动机，由其转动布置在丝杠37上的主轴螺母。通过转动螺母，进行在调节方向21中的长度调节，其中可转动地支承第四轴部件23的外壳单元24相对于枢转单元26在调节方向21中推移。为此，电驱动装置35与外壳单元24、以及丝杠37与枢转单元26关于调节方向21而言不可推移地连接。
枢转单元26相对于可固定在车身上的安装单元27可围绕枢转轴线28枢转地承载。电驱动装置36用于在调节方向22中的调节。该电驱动装置以电动机的形式构建，该电动机将丝杠38围绕其轴线转动。在丝杆38上布置有主轴螺母39，其与调节杆40铰接。调节杆40在枢转单元26上可围绕枢转轴线41枢转地、并且在安装单元27上可围绕枢转轴线42枢转地支承，其中枢转轴线41、42与枢转轴线28平行。在调节杆40围绕枢转轴线42枢转时，枢转单元26围绕枢转轴线28枢转。在此，枢转轴线28可以相对于安装单元27在纵向中轴线2的方向上略微推移(通过形成该枢转轴线的螺栓在安装单元27的长形孔中的布置)。
在第二实施形式的改进中，在调节方向21、22中的调节也可以手动地进行，类似于第一实施例中所描述的那样。
在该第二实施例中，在第一轴部件16上布置有棘轮(Raststern)43。通过棘轮43以及可与其啮合的卡锁元件，可以实现防盗锁止装置(Wegfahrsperre)。通过在棘轮43和第一轴部件16之间的挤压连接的相应设计，可以用简单的方式实现针对棘轮43的所希望的抗扭性，例如200Nm，在超过其时，能够实现棘轮43相对于第一轴部件16的滑动。
棘轮43在第二实施形式中也可以省去，或者在第一实施形式中也可以设置这种棘轮。
通过连接栓29与第三轴部件18的可松开连接以及借助连接销31的销连接的可松开构型，可以设置缓冲装置12的简单的拆卸可能性。助力装置32同样可以通过至少一个螺旋结合装置45与枢转单元26连接，使得可以简单地实现将转向轴拆开情况下的维护工作。螺旋结合装置可以通过特定的中间件和/或通过橡胶中间层(未示出)而在声学上去耦。
图14示出了没有助力装置的、对第二构型的略微改进。
图15示出了对应于图12和图13的视图，其中该构型改进到如下程度：第一轴部件16不是通过销连接而是通过压入的连接栓46与后部的转向轴区段1的另一部件或者与万向节6的后部的万向节叉7通过挤压连接而相连。图17示出了相对于图14的如下改进：替代销连接，存在与另一轴部件的这种挤压连接。
图18示出了第一实施形式的一种改进，其中第一轴部件16相对于第一实施例延长地构建，并且引导穿过前厢前板(＝“仪表板(dash board)”)，该前厢前板将乘客车厢与发动机舱分离。在该引导穿过的区域中，构建第一轴部件16相对于前厢前板47的密封。为此目的，示出了密封衬48，其也可以构建为用于后部的转向轴区段1的轴承。
根据本发明的转向柱也可以仅仅可在调节方向21中或者仅仅可在调节方向22中调节地构建，或者是不可调节的。
只要可应用，在各实施形式中所示的所有特征彼此之间可自由组合，而并未离开本发明的范围。
附图标记表
1 后部的转向轴区段 17a 外部突起
2 纵向中轴线 17b 外部凹处
3 后端部 17c 连接栓
4 转向轮 17d 卷边
5 前端部 18 第三轴部件
6 万向节 19 后部的旋转轴承
7 后部的万向节叉 20 前部的旋转轴承
8 前部的万向节叉 20a 前部的旋转轴承
9 万向节十字头 20b 前部的旋转轴承
10 另外的转向轴区段 21 调节方向
11 纵向中轴线 22 调节方向
12 缓冲装置 23 第四轴部件
13 内部缓冲部件 24 安装单元
13a 外部突起 25 固定装置
13b 外部凹处 25a 操作杆
13c 内部凹处 26 枢转单元
13d 内部突起 27 安装单元
14 外部缓冲部件 27a 侧边
14a 内部突起 27b 侧边
14b 内部凹处 28 枢转轴线
14c 外部突起 29 连接栓
14d 外部凹处 30 轴部件
14e 靠置区段 31 连接销
15 缓冲材料 32 电助力装置
16 第一轴部件 33 电动机
16a 内部突起 34 传动环节
16b 内部凹处 35 电驱动装置
17 第二轴部件 36 电驱动装置
37 丝杠 43 棘轮
38 丝杠 44 卡锁元件
39 主轴螺母 45 螺旋结合装置
40 调节杆 46 连接栓
41 枢转轴线 47 前厢前板
42 枢转轴线 48 密封衬

Claims (15)

1.一种用于机动车的转向柱，其带有转向轴，其中设置有缓冲装置(12)用于缓冲通过转向轴传递的震动，该缓冲装置包括：能够围绕纵向中轴线(2)转动的内部缓冲部件(13)，其中在通过该缓冲装置(12)的横截面中看，所述内部缓冲部件的外环周轮廓具有在围绕该纵向中轴线(2)的环周方向上彼此间隔的多个径向向外突出的连续弯曲的外部突起(13a)，所述内部缓冲部件(13)的外环周轮廓的外部凹处(13b)位于所述外部突起之间，其中，在相应的外部突起(13a)和接着其的外部凹处(13b)之间的过渡部设置在其中内部缓冲部件(13)的外环周轮廓经过如下径向部位之处：该径向部位对应于外部突起(13a)的径向最外的点和外部凹处(13b)的径向最内的点之间的平均值；包围所述内部缓冲部件(13)的、能够围绕该纵向中轴线(2)转动的外部缓冲部件(14)，该外部缓冲部件(14)的内环周轮廓在通过该缓冲装置(12)的横截面中看具有在围绕后部的转向轴区段(1)的纵向中轴线(2)的环周方向上的多个彼此间隔的、径向向内突出的内部突起(14a)，所述外部缓冲部件(14)的内环周轮廓在通过该缓冲装置(12)的横截面中看包括多个内部凹处(14b)，内部凹处(14b)连续弯曲并位于所述内部突起之间，所述内部缓冲部件(13)的外环周轮廓的外部突起(13a)伸入到所述外部缓冲部件(14)的内环周轮廓的内部凹处(14b)中，其中，在相应的内部突起(14a)和接着其的内部凹处(14b)之间的过渡部设置在其中外部缓冲部件(14)的内环周轮廓经过如下径向部位之处：该径向部位对应于内部突起(14a)的径向最远的内部点和内部突起(14a)的径向最远的外部点之间的平均值；以及布置在所述内部缓冲部件(13)和所述外部缓冲部件(14)之间的径向间隙中的弹性体的缓冲材料(15)，在所述内部缓冲部件(13)和所述外部缓冲部件(14)之间的该径向间隙完全被所述弹性体的缓冲材料填满，其中，所述内部缓冲部件(13)的外环周轮廓的相应的外部突起(13a)在围绕该纵向中轴线(2)的环周方向上在其上延伸的角度范围(α)小于相应的如下角度范围(β)：该内部缓冲部件(13)的外环周轮廓的相应的外部凹处(13b)在围绕该纵向中轴线(2)的环周方向上在该角度范围(β)上延伸，其特征在于，所述弹性体的缓冲材料(15)不仅与外部缓冲部件(14)的内表面、而且与内部缓冲部件(13)的外表面材料配合地连接和/或粘附性地连接。
2.根据权利要求1所述的转向柱，其特征在于，所述内部缓冲部件的外环周轮廓的相应的外部凹处(13b)在围绕该纵向中轴线(2)的环周方向上在其上延伸的相应角度范围(β)比如下角度范围(α)大25％至50％：所述内部缓冲部件(13)的外环周轮廓的相应的外部突起(13a)在围绕该纵向中轴线(2)的环周方向上在该角度范围(α)上延伸。
3.根据权利要求1或2所述的转向柱，其特征在于，在通过该缓冲装置(12)的横截面中看，所述内部缓冲部件(13)的外环周轮廓具有弯曲的第一区段，该第一区段形成外部突起(13a)，其中由第一区段形成的外部突起(13a)被内切在第一曲率半径(r1)中；以及所述内部缓冲部件(13)的外环周轮廓具有第二区段，该第二区段位于外部凹处(13b)的区域中的第一区段之间并且具有底部，所述底部具有第二曲率半径(r2)，该第二曲率半径大于第一曲率半径(r1)，或者直线地走向。
4.根据权利要求3所述的转向柱，其特征在于，该第二曲率半径(r2)大于第一曲率半径(r1)的两倍。
5.根据权利要求1或2所述的转向柱，其特征在于，所述外部凹处(13b)具有底部，其在通过该缓冲装置的横截面中看具有向外凸面弯曲的形状或者直线地走向。
6.根据权利要求3所述的转向柱，其特征在于，所述第一曲率半径和第二曲率半径(r1，r2)围绕中心走向，所述中心位于所述内部缓冲部件(13)的外环周轮廓内。
7.根据权利要求3所述的转向柱，其特征在于，所述内部缓冲部件(13)由套管形成，并且该第一曲率半径(r1)为在所述外部凹处(13b)之一的区域中测量的、该套管的壁厚的值的0.8至1.2倍。
8.根据权利要求1或2所述的转向柱，其特征在于，所述内部缓冲部件(13)的最大外切圆的半径比所述内部缓冲部件(13)的最小外切圆的半径大10％至30％，其中该最大外切圆通过所述外部突起(13a)的径向上最外部的点地走向，该最小外切圆通过所述外部凹处(13b)的径向上最内部的点地走向。
9.根据权利要求1或2所述的转向柱，其特征在于，在通过该缓冲装置(12)的横截面中看，所述外部缓冲部件(14 )具有偏离圆形的外环周轮廓，借助该外环周轮廓，其与转向轴的第一轴部件(16)的套管状区段的、在通过该缓冲装置(12)的横截面中看偏离圆形的内环周轮廓关于围绕该纵向中轴线(2)的转动方向而言形状配合，其中所述第一轴部件(16)从该缓冲装置(12)在纵向中轴线(2)的方向上伸出。
10.根据权利要求1或2所述的转向柱，其特征在于，所述内部缓冲部件(13)具有在横截面中看偏离圆形的内环周轮廓，其借助该内环周轮廓与转向轴的第二轴部件(17)的区段的、在横截面中看偏离圆形的外环周轮廓关于围绕该纵向中轴线(2)的转动方向而言形状配合，其中所述第二轴部件(17)从该缓冲装置(12)在该纵向中轴线(2)的方向上伸出。
11.根据权利要求10所述的转向柱，其特征在于，所述第二轴部件(17)与第三轴部件(18)抗扭地连接，其中所述第三轴部件(18)从所述第二轴部件(17)在该纵向中轴线(2)的方向上伸出。
12.根据权利要求1或2所述的转向柱，其特征在于，所述转向轴包括后部的转向轴区段(1)和至少一个另外的转向轴区段(10)，所述后部的转向轴区段直线地走向并且能够围绕纵向中轴线(2)转动，并且在该后部的转向轴区段上在后端部(3)上能够安装转向轮(4)，所述至少一个另外的转向轴区段通过万向节(6)与所述后部的转向轴区段(1)连接，该万向节包括后部的万向节叉(7)、前部的万向节叉(8)以及将所述后部的万向节叉(7)与所述前部的万向节叉(8)连接的万向节十字头(9)，其中缓冲装置(12)集成到后部的转向轴区段(1)中，其中所述后部的转向轴区段(1)通过至少一个前部的旋转轴承(20)能够转动地支承，该旋转轴承位于所述缓冲装置(12)和万向节(6)之间，并且所述后部的转向轴区段(1)至少通过一个后部的旋转轴承(19)能够转动地支承，该后部的旋转轴承位于所述后部的转向轴区段(1)的后端部(3)和缓冲装置(12)之间。
13.根据权利要求12所述的转向柱，其特征在于，该转向柱具有电助力装置(32)，其中该缓冲装置(12)布置在所述后部的转向轴区段(1)的后端部和电助力装置(32)之间。
14.根据权利要求12所述的转向柱，其特征在于，该转向柱至少在其长度中能够调节，其中所述后部的转向轴区段(1)包括两个相对于彼此能够伸缩的轴部件(18，23)。
15.根据权利要求3所述的转向柱，其特征在于，该第二曲率半径(r2)大于第一曲率半径(r1)的三倍。
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