CN104703859B - 转向盘轴的保护罩 - Google Patents

Abstract

一种用于机动车辆的转向柱具有：转向盘轴(1)，就其本身而言，转向盘轴(1)具有用于共同旋转安装在方向盘上的输入轴(2)，可旋转地安装在转向器壳体(9)中的输出轴(3)，以及设置在它们之间的弯曲的回转接头(4)；以及保护罩(10)，该保护罩相对搁脚空间覆盖所述转向盘轴(1)，不与所述转向盘轴(1)一起旋转并且通过在背向搁脚空间的一侧开放的保护外壳(15)从输出轴(3)的区域内的紧固装置(17)延伸，穿过所述回转接头(4)，并进入所述输入轴(2)的区域，并且该保护罩通过紧固装置(17)固定到所述转向器壳体(9)。

Description

转向盘轴的保护罩

技术领域

本发明涉及用于机动车辆的转向柱。

背景技术

该类型的转向柱的保护罩相对邻近的搁脚空间隔开转向盘轴的回转接头以保护车辆驾驶员避免触摸所述接头并且避免相关的伤害及灰尘。相反地，也因此保护所述接头免受将损害其运行的灰尘。

DE 10 2004 008 505 A1公开了一种作为用于转向盘轴回转接头的保护罩的波纹管。在安装之前，必须将所述波纹管推到所述转向盘轴上并且为了共同旋转固定到所述转向盘轴的输入和输出轴上，所述输入和输出轴通过所述回转接头彼此连接。通过选择足够大直径的波纹管并确保其具有足够数量的褶皱来获得所述回转接头的及连接于其上的可以相对彼此枢转的输入和输出轴的不受妨碍的运动所需的弹性。因此，所述波纹管在搁脚空间的方向上及在所述转向盘轴背向所述搁脚空间的一侧上占据安装空间。

就公知的转向柱来说，用于转向盘轴的回转接头的所述保护罩固定在车身上并且从搁脚空间隔开用于位于所述车身的隔舱板前方的转向盘轴的空间。为了所述回转接头的及连接到其上的输入和输出轴相对彼此并相对所述车身的不受妨碍的运动，该空间必须具有不可小视的尺寸，以所述搁脚空间为代价来获得该尺寸并且还需要大的保护罩。

DE 10 2009 055 759 A1公开了一种用于保护套管的紧固系统，所述保护套管设置在发动机舱侧上的波纹管周围以便为所述转向盘轴及转向盘轴/滑环轴承提供热保护。所述波纹管在穿过隔板的穿透区域围绕所述转向盘轴。所述保护套管的一端设置在隔板上。在发动机舱侧的其另一端，所述保护套管具有闭锁环，通过其转向盘轴/滑环轴承的对应的闭锁环，所述波纹管在轴向方向上上锁在所述闭锁环中，并且因此固定在所述保护套管上。所述保护套管由弹性材料尤其由硅树脂组成，并且其占据所述波纹管周围的额外的安装空间。

发明内容

本发明的根本目的是提出一种具有如下特征的转向柱，即转向柱具有转向盘轴和保护罩，其中转向盘轴具有为共同旋转安装在方向盘上的输入轴，可旋转地安装在转向器壳体内的输出轴，以及设置在它们之间的弯曲回转接头；保护罩相对搁脚空间覆盖转向盘轴，不与转向盘轴一起旋转并且借助在背向搁脚空间的一侧开放的保护外壳从输出轴的区域中的紧固装置延伸，穿过回转接头，并且进入输入轴的区域。该转向柱的保护罩只占据少量的安装空间，安装期间具有优势并且可以以合理的成本生产。

根据本发明，通过具有本文所述的特征的用于机动车辆的转向柱实现本发明的目的。在以下说明中可以发现本发明的优选实施例。

根据本发明的用于机动车辆的转向柱基于这样的认识：在保持其转向盘轴的回转接头的运动的相同的自由的同时，通过该回转接头所述转向盘轴的输入轴和输出轴以可旋转并且可枢转的方式连接，如果所述保护罩通过其紧固装置不可旋转地固定到所述转向器壳体，则可以在其结构形状方面优化相对机动车辆的搁脚空间覆盖所述转向盘轴——尤其所述转向盘轴的回转接头的保护罩，在所述转向器壳体中，所述输出轴可旋转地安装，但是相对所述输出轴所述转向器壳体不可枢转。由于所述转向器壳体及固定在其上的所述保护罩伴随输出轴的运动，所以所述保护罩必需留出仅仅用于所述回转接头的所述可能的运动的一小部分的空间。因此可行的是生产具有比迄今为止的明显更小的整体尺寸的保护罩，结果是可以节省制造所述保护罩的材料。然而，首先以邻接搁脚空间为代价的所述保护罩所需的所述转向盘轴的回转接头周围的空间可以保持很小。

所述保护罩优选地固定到各自的机动车辆的乘客单元中的转向器壳体上。为了该目的，部分转向器壳体可以穿过机动车辆的车身的隔板延伸并进入乘客单元。该部分可以是转向器壳体的固定延伸部或分开的附接件。无论如何，在转向柱的运行过程中，其相对于转向器壳体的剩余部分刚性地设置。在这种情况下，可以在转向器壳体和发动机舱侧上的隔板之间形成所述转向盘轴相对所述隔板壁的密封。

根据本发明的所述转向柱的保护罩具有保护外壳，通过该保护外壳所述保护罩沿所述转向盘轴从输出轴区域延伸，穿过所述回转接头，并且进入所述输入轴的区域，在所述输出轴区域中所述保护罩通过紧固装置固定到所述转向器壳体上。所述保护罩的保护外壳相对面向搁脚空间的一侧覆盖所述转向盘轴。另一方面，在背向所述搁脚空间的一侧，所述保护外壳是开放的。通过所述保护外壳的单侧开放设计，可以实现所述保护罩的尤其简单的安装，因为其可以简单地放置在所述转向盘轴上并通过紧固装置固定在其上。在这种情况下，所述保护外壳的开口可以是任何期望的配置，例如，对于所述保护外壳可行的是沿所述转向盘轴具有连续的沟槽。

所述保护罩通过所述紧固装置固定到转向器壳体上，输出轴在该转向器壳体中可旋转地安装。因此，所述保护罩并不固定在所述转向盘轴本身上；相反地，所述输出轴也以相对所述保护罩可旋转的这样的方式安装。因此，传送至所述传输入轴的所述机动车辆的方向盘的旋转可以由所述输入轴不受阻碍地传送至所述输出轴，尽管所述保护罩掩盖了所述转向盘轴的回转接头，其中所述输入轴为共同旋转安装在所述方向盘上。所述输入轴相对所述输出轴在所述回转接头周围的枢转运动典型地不涉及相对大的角度并且已经不受阻碍，前提是所述保护罩的保护外壳从所述输入轴延伸小的距离。具体来说，比从所述输出轴到所述回转接头的最小距离稍微大一些的所述保护外壳与所述输入轴之间的距离是足够的。

原则上，所述保护罩可以具有任何期望的形状。例如，所述保护罩的保护外壳可以沿所述转向盘轴以直线延伸。然而，由于所述输入轴及所述输出轴通过所述转向盘轴的回转接头以偏转角彼此对齐，所以在一优选实施例中所述保护外壳是弯曲设计。由于所述轴还可以借助于所述回转接头相对彼此枢转，并且因此所述回转接头的偏转角是可变的，所述保护外壳可以是曲线设计，尤其是对应于所述回转接头的平均偏转角的曲线。

所述保护罩借助其固定到所述转向器壳体的紧固装置可以是任意期望的配置。例如，其可以设计为永久粘合接头。然而，在一优选实施例中，所述保护罩通过紧固装置可拆卸地固定到所述转向器壳体上，以便为了维修和/或维护工作，其是可移除的。

例如，通过将所述紧固装置设计为具有单独的夹紧元件的夹紧接头，所述保护罩可以可拆卸地固定到所述转向器壳体上。然而，具体地，所述紧固装置设计为闭锁元件。所述转向器壳体可以以这样的方式具有匹配所述闭锁元件的轮廓的相反轮廓：在上锁到所述转向器壳体上之后，所述闭锁元件移动到由所述轮廓或相反轮廓预先确定的位置内，并且通过沿所述转向盘轴的长度及相对于其径向的正接合保持在所述位置内。所述保护罩在这些方向的其中一个上的固定也可以源于紧固装置与转向器壳体之间的静摩擦。在所有情况下，目标具体地是所述保护罩应该相对于所述转向器壳体既不是可旋转的也不是可滑动的。为了实现该目的，例如，安置在所述转向器壳体上的紧固装置的表面和/或所述紧固装置的表面可以额外地得到涂覆以便通过该方式优化其摩擦性能。

例如，所述闭锁元件可以设计为可以在径向上上锁的局部圆环。为了尤其简单的安装，所述转向器壳体具有用于该目的的与所述局部圆环匹配的紧固凹槽。为了安装所述保护罩，所述罩可以抵靠所述转向器壳体放置。通过径向相对所述保护罩的范围的主方向的力的运用，所述闭锁元件然后可以在所述转向器壳体内的紧固凹槽中上锁。通过该方式，所述保护罩可以移动到期期望的端部位置，在该端部位置中，所述保护罩相对机动车辆的搁脚空间覆盖所述转向盘轴，尤其同样仅仅当所述转向盘轴及所述转向柱的所有其他部件已经完全安装时。

在根据本发明的转向柱的一优选实施例中，所述保护罩具有连接装置，其设置在远离所述紧固装置的端部上并且通过该连接装置所述保护罩可旋转地连接到所述输入轴。所述连接装置因此不限制所述转向盘轴的旋转，但是除了固定到所述转向器壳体的紧固装置，其代表用于所述保护罩的另一保留点，因此稳定其在所述转向盘轴上的布置。所述连接装置可以因此形成防止所述保护罩损坏的装置。所述连接装置还可以有助于在所述转向盘轴的所述输入轴的方向上覆盖所述回转接头。

为了将所述保护罩连接到所述输入轴，所述连接装置可以部分围绕所述输入轴。在该布置中，所述连接装置以一空隙围绕所述输入轴，结果是所述轴可旋转地安装在所述保护罩中。

在一特别优选的实施例中，所述连接装置以在所述回转接头的偏转角的方向上大于其横向的空隙围绕所述输入轴。所述偏转角方向的横向上，少量的空隙是足够的，因为其只是必须提供用于输入轴旋转的空间。另一方面，有利的是如果所述连接装置提供用于所述输入轴相对所述输出轴在偏转角方向上枢转的空隙。这里，偏转角方向上相对所述输入轴的空隙优选地大于横向于所述偏转角方向20％。为了该目的，所述连接装置可以设计为椭圆局部环，例如，其最大直径位于所述偏转角方向上。

所述转向柱可以由任意期望的材料制成。在该背景下，例如，可以使用例如钢、纤维增强塑料或类似物这样的材料。尤其就所述保护罩来说，所述保护外壳及所述紧固装置以及如果适合的话所述连接装置可以单独形成或由不同的材料制成。然而，在一优选实施例中，所述保护罩为整体设计。为了该目的，所述保护罩尤其可以制成整体塑性模型。为了获得不同的弹性，例如在所述保护外壳以及如果合适的话所述连接装置的区域比所述紧固装置的区域具有更高的弹性，所述保护罩然后可以设计为具有不同的壁厚和/或由不同材料设计而成，例如使用被称为双组分技术的技术。然而，其还可以仅由一种材料设计为具有恒定的壁厚。

所述保护罩相对所述机动车辆的搁脚空间覆盖所述转向盘轴。具体地，由此相对所述搁脚空间遮挡所述接头，因此，例如确保保护驾驶员不与所述接头接触。为了该目的，在一优选实施例中，所述保护罩设计为缓冲垫以不仅仅保护驾驶员不与所述接头接触而且还可以例如通过缓冲或所述保护罩的特殊穿透阻力提供进一步保护。

在权利要求、说明书及附图中可以发现本发明的有利的发展。在说明书中提到的特征的优点以及若干特征的结合的优点仅仅是说明性的，并且在没有所述优点应该通过根据本发明的实施例来实现的绝对必要的情况下可以作为替代方案或累积地起作用。因此在不改变所附权利要求的主题的前提下，以下内容关于原始申请文件的公开及专利的公开进行应用：附图中可以发现的进一步特征-尤其说明性几何图形及多个组件相对彼此的相对尺寸及其相对布置和其可操作的连接。同样可行的是，以不同于选择的权利要求的从属引用的方式结合本发明不同实施例的特征或不同权利要求的特征并建议于此。这还应用于在各附图中说明的或在其说明书中提到的特征。这些特征可以与不同权利要求的特征结合。同样可行的是从本发明的附加实施例中删除权利要求中出现的特征。

对于权利要求和说明书中提到的特征的数量，应该理解的是，在不需要明确使用副词“至少”的情况下，其确切地是该数字或大于提到的数字。因此，例如，如果提到一元件，其将被理解为意味着存在明确的一个元件、两个元件或多个元件。另一方面，如果本发明将仅仅指示特征的确切数量，则将在所述各元件之前使用形容词“明确的”。这些特征可以由其他特征补充或可以仅仅是组成所述各自产品的特征。

附图说明

下面通过附图中示出的优选的说明性实施例进一步解释并描述本发明。

图1示出了根据本发明具有安装的保护罩的转向柱的邻接转向器壳体的区域。

图2示出了所述保护罩未安装的根据图1中示出的本发明的所述转向柱的区域。

附图标记列表

1 转向盘轴

2 输入轴

3 输出轴

4 回转接头

5 倾斜角

6 万向接头

7 轭

8 轭

9 转向器壳体

10 保护罩

11 端部区域

12 端部区域

13 开口

14 开口

15 保护外壳

16 搁脚空间

17 紧固装置

18 局部圆环

19 轮廓

20 紧固凹槽

21 相反轮廓

22 连接装置

具体实施方式

图1示出了根据本发明的具有转向盘轴1的转向柱，其中输入轴2和输出轴3通过回转接头4可旋转地并且可枢转地彼此连接。在这种情况下，所述轴2、3以所述回转接头4的偏转角5相对彼此设置。图1中说明的所述回转接头4设计为具有两个相关联的轭7、8的万向接头6。所述输出轴3可旋转地安装在转向器壳体9内，允许所述输出轴3仅仅同所述转向器壳体9一起相对所述输入轴2枢转。

所述转向柱的回转接头4由保护罩10覆盖。在其两端部区域11、12，所述保护罩10具有开口13、14，所述输入轴2和输出轴3经开口13、14从被所述保护罩10覆盖的转向盘轴1的区域露出。所述保护罩10的保护外壳15从端部区域12围绕所述输出轴3延伸，其中所述保护罩10固定在转向器壳体9的一部分上，穿过回转接头4并且进入端部区域11围绕所述输入轴2。这里，所述保护外壳15沿转向盘轴1的弯曲进展以所述回转接头4的转向角5与输入轴2的和输出轴3的布置匹配。

所述保护外壳15具有通孔，该通孔一直扩展到所述保护罩10的端部区域11、12内的开口13、14并且并入这些开口中。由于保护外壳15中的开口，所述保护罩10可以在径向方向上向后安装到所述转向盘轴1或转向器壳体9上。尽管如此，由所述保护外壳15从搁脚空间16遮挡所述回转接头4。

在端部区域12中，所述保护罩10通过紧固装置17不可旋转地固定在所述转向器壳体9上。在此，所述紧固装置17实施为可以在径向上上锁的局部圆环18。正如图2中可以看出的，所述上锁的局部圆环18具有轮廓19，为此所述转向器壳体9具有有匹配的相反轮廓21的紧固凹槽20，允许所述保护罩10明确地连接到所述转向器壳体9。所述保护罩10因此可以以通过将所述保护罩10上锁在转向器壳体9内的紧固凹槽20内的特别简单的方式安装在已经完全装配的转向盘轴1上。由于轮廓19及相反轮廓21，当所述紧固装置17上锁时，所述保护罩10自动设置在相对转向盘轴1的限定位置。

在附图中说明的保护罩10的实施例中，与输入轴2相关的端部区域11装备有连接装置22。为了该目的，所述端部开口13在这里是椭圆形设计并且以一空隙围绕所述输入轴2。这意味着尽管所述保护罩10也安装在所述输入轴2上以防止损耗，但所述轴保持相对所述保护罩10可自由地旋转。另外，所述端部开口13以在偏转角5方向上延伸的方式的设计确保保留用于相对所述输入轴2枢转所述保护罩10的空间，这起因于输出轴3相对输入轴2的枢转运动。该枢转运动相应地可以归因于所述转向器壳体9相对所述输入轴2的运动。所述保护罩10在不限制发生的由回转接头4的装置连接的轴2、3的相对运动的情况下覆盖所述回转接头4。

就装配有转向柱的机动车辆而言，具有紧固凹槽20的转向器壳体9的一部分穿过车身的隔板伸出至包括搁脚空间16的机动车辆乘客空间。隔板中的对应开口必须与机动车辆运行过程中发生的所述转向器壳体9相对所述车身的最大运动相匹配。所述转向盘轴1穿过隔板的该通道可以由例如隔板和发动机舱侧上的转向器壳体9之间的波纹管和/或弹性护罩密封。

Claims (34)

1.一种用于机动车辆的转向柱具有：

-转向盘轴(1)，其具有为共同旋转安装在方向盘上的输入轴(2)，可旋转地安装在转向器壳体(9)内的输出轴(3)，以及设置在它们之间的弯曲回转接头(4)，以及

-保护罩(10)，其相对搁脚空间覆盖所述转向盘轴(1)，不与转向盘轴(1)一起旋转并且借助在背向所述搁脚空间的一侧开放的保护外壳(15)从所述输出轴(3)的区域中的紧固装置(17)延伸，穿过所述回转接头(4)，并且进入输入轴(2)的区域，

其中所述保护罩(10)通过所述紧固装置(17)固定到转向器壳体(9)。

2.根据权利要求1所述的转向柱，其中所述保护罩(10)通过所述紧固装置(17)固定到转向器壳体(9)的一部分，该转向器壳体穿过隔板延伸并进入机动车辆车身的乘客单元。

3.根据权利要求1所述的转向柱，其中所述保护外壳(15)是弯曲的以匹配所述回转接头(4)的平均偏转角(5)。

4.根据权利要求2所述的转向柱，其中所述保护外壳(15)是弯曲的以匹配所述回转接头(4)的平均偏转角(5)。

5.根据前述权利要求的其中一项所述的转向柱，其中所述保护罩(10)通过所述紧固装置(17)可拆卸地固定到转向器壳体(9)。

6.根据权利要求1-4的其中一项所述的转向柱，其中所述紧固装置(17)是上锁在所述转向器壳体(9)上的闭锁元件。

7.根据权利要求5所述的转向柱，其中所述紧固装置(17)是上锁在所述转向器壳体(9)上的闭锁元件。

8.根据权利要求6所述的转向柱，其中所述闭锁元件设计为径向上锁在转向器壳体(9)中的紧固凹槽(20)内的局部圆环(18)。

9.根据权利要求7所述的转向柱，其中所述闭锁元件设计为径向上锁在转向器壳体(9)中的紧固凹槽(20)内的局部圆环(18)。

10.根据权利要求1-4的其中一项所述的转向柱，其中所述保护罩(10)具有连接装置(22)，通过该连接装置所述保护罩在其远离其保护外壳(15)的紧固装置(17)的端部可旋转地连接到输入轴(2)。

11.根据权利要求5所述的转向柱，其中所述保护罩(10)具有连接装置(22)，通过该连接装置所述保护罩在其远离其保护外壳(15)的紧固装置(17)的端部可旋转地连接到输入轴(2)。

12.根据权利要求6所述的转向柱，其中所述保护罩(10)具有连接装置(22)，通过该连接装置所述保护罩在其远离其保护外壳(15)的紧固装置(17)的端部可旋转地连接到输入轴(2)。

13.根据权利要求7所述的转向柱，其中所述保护罩(10)具有连接装置(22)，通过该连接装置所述保护罩在其远离其保护外壳(15)的紧固装置(17)的端部可旋转地连接到输入轴(2)。

14.根据权利要求8所述的转向柱，其中所述保护罩(10)具有连接装置(22)，通过该连接装置所述保护罩在其远离其保护外壳(15)的紧固装置(17)的端部可旋转地连接到输入轴(2)。

15.根据权利要求9所述的转向柱，其中所述保护罩(10)具有连接装置(22)，通过该连接装置所述保护罩在其远离其保护外壳(15)的紧固装置(17)的端部可旋转地连接到输入轴(2)。

16.根据权利要求10所述的转向柱，其中所述连接装置(22)以一空隙部分地围绕所述输入轴(2)，其中相对所述输入轴(2)的所述空隙在所述回转接头(4)的偏转角(5)方向上比其横向方向上大至少20％。

17.根据权利要求11所述的转向柱，其中所述连接装置(22)以一空隙部分地围绕所述输入轴(2)，其中相对所述输入轴(2)的所述空隙在所述回转接头(4)的偏转角(5)方向上比其横向方向上大至少20％。

18.根据权利要求12所述的转向柱，其中所述连接装置(22)以一空隙部分地围绕所述输入轴(2)，其中相对所述输入轴(2)的所述空隙在所述回转接头(4)的偏转角(5)方向上比其横向方向上大至少20％。

19.根据权利要求13所述的转向柱，其中所述连接装置(22)以一空隙部分地围绕所述输入轴(2)，其中相对所述输入轴(2)的所述空隙在所述回转接头(4)的偏转角(5)方向上比其横向方向上大至少20％。

20.根据权利要求14所述的转向柱，其中所述连接装置(22)以一空隙部分地围绕所述输入轴(2)，其中相对所述输入轴(2)的所述空隙在所述回转接头(4)的偏转角(5)方向上比其横向方向上大至少20％。

21.根据权利要求15所述的转向柱，其中所述连接装置(22)以一空隙部分地围绕所述输入轴(2)，其中相对所述输入轴(2)的所述空隙在所述回转接头(4)的偏转角(5)方向上比其横向方向上大至少20％。

22.根据权利要求1-4的其中一项所述的转向柱，其中所述保护罩(10)设计为由塑料制成的整体模型。

23.根据权利要求5所述的转向柱，其中所述保护罩(10)设计为由塑料制成的整体模型。

24.根据权利要求6所述的转向柱，其中所述保护罩(10)设计为由塑料制成的整体模型。

25.根据权利要求8所述的转向柱，其中所述保护罩(10)设计为由塑料制成的整体模型。

26.根据权利要求10所述的转向柱，其中所述保护罩(10)设计为由塑料制成的整体模型。

27.根据权利要求16所述的转向柱，其中所述保护罩(10)设计为由塑料制成的整体模型。

28.根据权利要求1-4的其中一项所述的转向柱，其中所述保护罩(10)设计为缓冲垫。

29.根据权利要求5所述的转向柱，其中所述保护罩(10)设计为缓冲垫。

30.根据权利要求6所述的转向柱，其中所述保护罩(10)设计为缓冲垫。

31.根据权利要求8所述的转向柱，其中所述保护罩(10)设计为缓冲垫。

32.根据权利要求10所述的转向柱，其中所述保护罩(10)设计为缓冲垫。

33.根据权利要求16所述的转向柱，其中所述保护罩(10)设计为缓冲垫。

34.根据权利要求22所述的转向柱，其中所述保护罩(10)设计为缓冲垫。