CN106132808A - 机动车辆的转向柱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机动车辆的转向柱(1)，所述转向柱(1)包括具有两个紧固元件(4、4′)的车身侧固定器，每个紧固元件(4、4′)包括用于将各个紧固元件(4、4′)紧固至机动车辆的底盘的紧固部分(42)，并且每个紧固元件(4、4′)包括用于固定壳体单元(10)的固定部分(40)，所述壳体单元(10)安装转向轴(12)使其能够围绕旋转轴线(X)旋转，其中旋转轴线(X)设置在两个固定部分(40)之间，并且各个紧固部分(42)和各个固定部分(40)彼此整体地形成，其中在各个紧固部分(42)和各个固定部分(40)之间设置连接部分(44)，所述连接部分(44)与紧固部分(42)和固定部分(40)整体地形成，其中各个连接部分(44)经由第一交线(a1、b1、c1、d1)连接至各个紧固部分(42)，并且各个连接部分(44)经由第二交线(a2、b2、c2、d2)连接至各个固定部分(40)，并且第一交线(a1、b1、c1、d1)和第二交线(a2、b2、c2、d2)限定具有表面法线(44a)的中间平面，其中第二交线(a2、b2、c2、d2)连同固定部分(40)至壳体单元(10)的紧固点(40b)限定具有表面法线(40a)的固定平面，并且其中第一交线(a1、b1、c1、d1)连同紧固部分(42)至底盘的紧固点(42b)限定具有表面法线(42a)的紧固平面，并且三个表面法线(40a、42a、44a)相对于彼此成角度设置。

Description

机动车辆的转向柱

技术领域

本发明涉及机动车辆的转向柱，所述转向柱包括具有两个紧固元件的车身侧固定器，每个紧固元件包括用于将各个紧固元件紧固至机动车辆的底盘的紧固部分，并且每个紧固元件包括用于固定壳体单元的固定部分，所述壳体单元支撑能够围绕旋转轴线旋转的转向轴。

背景技术

已知在机动车辆的转向柱中，转向轴可旋转地安装在壳体单元中，其中转向轴用于将转向转矩从安装在转向轴上的方向盘传递至待转向的车轮。提供安装单元用于将转向柱紧固至机动车辆的底盘，所述安装单元一方面连接至机动车辆的底盘，另一方面直接或间接地连接至壳体单元。

转向柱的安装单元(所述安装单元用于将转向柱紧固至车辆)可以以多个部件形成。安装单元的结构显著的影响刚性和固有频率，所述固有频率为在受到行驶影响和驱动振动时转向柱振动的频率。为了实现尽可能高的固有频率并且进而保持振动和振动影响对于各个驾驶员不明显，转向柱必须具有尽可能高的固有频率。通过使安装单元具有刚性结构并且使用尽可能少的材料而实现这样的高固有频率，因为整个转向柱的固有频率取决于刚性及其质量。

US 1,655,138 A公开了一种安装单元，其中在安装单元的相邻侧脸和可连接至车辆的连接凸缘之间存在大致直角连接。所述安装单元仅具有很低的刚性。

DE 10 2006 056 582 A1公开了一种转向柱，其中安装单元包括至少一个具有侧脸的紧固元件，壳体单元固定在所述侧脸上。紧固元件还包括紧固部分，所述紧固部分可连接至机动车辆的底盘。可以在紧固部分上设置第一和第二紧固凸耳，所述紧固凸耳各自相对于侧脸成角度倾斜设置。已知更多的结构特征，例如设置卷边和深拉边缘，所述卷边和深拉边缘提供安装单元的增加的刚性。

发明内容

从已知现有技术出发，本发明的目的是提供机动车辆的转向柱，所述转向柱可以以简化形式使用较少材料制得。

通过包括权利要求1的特征的机动车辆的转向柱实现该目的。独立权利要求给出了有利的改良方案。

因此，提出了机动车辆的转向柱，所述转向柱包括具有两个紧固元件的车身侧固定器，每个紧固元件包括用于将各个紧固元件紧固至机动车辆的底盘的紧固部分，并且每个紧固元件包括用于固定壳体单元的固定部分，所述壳体单元支撑能够围绕旋转轴线旋转的转向轴，其中旋转轴线设置在两个固定部分之间，并且各个紧固部分和各个固定部分彼此整体地形成。根据本发明，在各个紧固部分和各个固定部分之间设置连接部分，所述连接部分与紧固部分和固定部分整体地形成，其中各个连接部分经由第一交线连接至各个紧固部分，并且各个连接部分经由第二交线连接至各个固定部分，并且第一交线和第二交线限定具有表面法线的中间平面，其中第二交线连同固定部分至壳体单元的紧固点限定具有表面法线的固定平面，并且其中第一交线连同紧固部分至底盘的紧固点限定具有表面法线的紧固平面，并且三个表面法线相对于彼此成角度设置。

由于在各个紧固部分和各个固定部分之间设置连接部分，所述连接部分与紧固部分和固定部分整体地形成，其中各个连接部分经由第一交线连接至各个紧固部分，并且各个连接部分经由第二交线连接至各个固定部分，其中所述两个交线限定具有表面法线的中间平面，并且其中第二交线连同固定部分至壳体单元的紧固点限定具有表面法线的固定平面，并且其中第一交线连同紧固部分至底盘的紧固点限定具有表面法线的紧固平面，其中三个表面法线相对于彼此成角度设置，产生转向柱的特别简单和刚性的结构。

固定部分至壳体单元的紧固点被理解为意指壳体单元与固定部分接触并且两个部件彼此连接的点。在螺钉连接或铆钉连接或用夹紧螺栓夹紧连接的情况下，紧固点应被理解为意指固定部分中的通过开口限定的区域上的点，螺钉或螺栓通过所述开口引导，所述点位于连接元件的轴线上。在此立即清楚的是，壳体单元也可以包括额外元件，例如固定部件，从而促进固定部分和壳体单元之间的连接。

紧固部分至底盘的紧固点被理解为意指底盘与紧固部分接触并且两个部件彼此连接的点。在螺钉连接或铆钉连接的情况下，紧固点应被理解为意指紧固部分中的通过开口限定的区域上的点，螺钉或铆钉通过所述开口引导，所述点位于连接元件的轴线上。

一体式紧固元件由单个部件而非多个部件制成，多个部件需要通过随后的结合组合从而形成组件。在最简单和优选的情况下，两个紧固元件由片状金属片在弯曲、压制和冲孔操作中制成。

优选地，通过转向齿轮互连，特别通过使用动力辅助设备，转向轴可以将转向运动从方向盘传递至能够转向的车轮。

然而，也有可能通过转向轴例如以电、电子或磁力方式感测转向运动并且将检测信号输入控制系统，所述控制系统使用设备使能够转向的车轮枢转从而呈现转向运动。这种类型的系统被称为线控转向。

优选通过如下事实进一步增加转向柱的刚性：至少在两个紧固元件的一者中，第一交线和第二交线在相交区域中相遇，所述相交区域位于具有直径的限定的球体区域中，所述直径小于或等于紧固点彼此相隔的距离的两倍，其中两个紧固点同样位于限定的球体区域内。换言之，优选的是至少一个紧固元件的第一交线和第二交线在相交区域中相遇，所述相交区域位于具有直径的限定的球体区域中，所述直径小于或等于紧固点彼此相隔的距离的两倍，其中两个紧固点同样位于限定的球体区域内。

在如下情况下实现刚性的优选进一步增加：至少在两个紧固元件的一者中，第一交线和第二交线在相交区域中相遇，所述相交区域以交点的形式设计或者设置在具有直径的限定的球体区域中，其中直径小于用于紧固元件的材料的材料厚度(即优选在压制和冲孔操作中使用的片状金属的片状金属厚度)的三倍。换言之，甚至更优选的是至少一个紧固元件的第一交线和第二交线在相交区域中相遇，所述相交区域以交点的形式设计或者设置在具有直径的限定的球体区域中，其中直径小于用于紧固元件的材料的材料厚度(即优选在压制和冲孔操作中使用的片状金属的片状金属厚度)的三倍。

有利地，分别在各个紧固部分和各个固定部分之间准确形成单个连接部分。

如果各个连接部分基本上以平坦三角形的形式设计，并且固定部分和紧固部分两者相对于连接部分成角度，则生产方法优选大大简化。由于固定部分经由平坦的连接部分连接至紧固部分的事实，固定部分可以相对于紧固部分以一定方式构造从而造成紧固元件的增加的刚性。紧固元件因此可以以刚性方式形成并且同时可以使用更少的材料制得。由于连接部分具有平坦设计的事实，生产可以进一步简化，并且紧固元件可以特别通过片状金属条的冲孔和弯曲制得。

“基本上”三角形结构被理解为意指连接部分包括三个成角度的侧边。然而，侧边不需要相交也不需要直接形成各个三角形的顶点。相反，在顶点区域中也可以缺失材料，因此可以存在“钝顶”。相似地，在与紧固部分和固定部分的边界处，连接部分可以包括弯曲边缘中的中断部以及材料凹部。

如果三角形连接部分的顶点变成各个第一交线和第二交线的相交区域，可以实现固定部分与紧固部分的在所有空间方向上刚性和稳定的联接。因此，此处可以获得与连接的U形轮廓相似的刚性。

与连接部分的顶点对立的边缘优选以一定方式设置，使得第一交线和第二交线基本上直接穿过力引入区域或连接区域。通过这种方式，取决于可用操作表面，可在各种情况下发现如下最佳效果：各个交线处的短的杠杆力引入以及用于力引入或力引导的最大可用材料。通过第一交线和第二交线之间的远离各个力引入点的相交节点和各个力引入点之间的直接力传递的组合，实现了紧固部分与固定部分的转矩耦合，因此获得抗弯刚性。

在本发明的一个优选的改良方案中，交线之间的立体角在一定数值范围内。已经表明，如果在第一交线和第二交线之间形成在45°至85°范围内的立体角α，则实现了刚性的转向柱结构。如果优选角度范围为55°至80°，可以进一步增加刚性。然而，甚至更优选的是形成第一交线和第二交线之间的65°至75°的角度范围，其中70°的角度是非常特别优选的。

如果固定部分、紧固部分和连接部分以平坦表面的形式设计，紧固元件可以特别简单地制得，然而所述平坦表面可以包括开口和中断部。紧固元件因此可以由平坦片状金属条简单弯曲而得。

紧固元件的简单几何形状进一步使得能够以冲孔弯曲部件的形式由具有恒定材料厚度的片状金属制备紧固元件，或者由纤维复合材料制备紧固元件，因此用很少的材料和简单工具制备紧固元件。

在如下情况下实现刚性的进一步增加：在紧固部分的背离连接部分的一侧上设置增强部分，所述增强部分相对于所述紧固部分成角度，其中沿着紧固部分和增强部分之间的弯曲边缘形成第三交线，所述第三交线与相交区域相交。

在如下情况下实现刚性的甚至进一步增加：在固定部分的背离连接部分的一侧上设置引导部分，所述引导部分相对于所述固定部分成角度，其中沿着引导部分和固定部分之间的弯曲边缘形成第四交线，所述第四交线与相交区域相交。

在另一个优选的实施方案中，第一紧固元件和第二紧固元件的固定平面彼此平行设置，壳体单元固定在所述固定平面之间。设置在安装位置下的两个紧固元件的第一交线分别相对于彼此以60°至120°的立体角定向。此处优选呈现在70°至110°范围内的立体角。80°至100°的角度范围是特别优选的，90°的角度是非常特别优选的。

附图说明

通过如下附图说明更详细地解释本发明的其它优选的实施方案和方面，其中

图1显示了第一个示例性实施方案中的机动车辆的转向柱的立体示意图；

图2显示了根据图1的转向柱在局部分解图中的立体示意图；

图3显示了图1所示的转向柱的横截面；

图4显示了图1所示的转向柱的纵截面；

图5显示了转向柱的紧固元件在第一定向下的立体示意图；

图6显示了图5的紧固元件在第二定向下的立体示意图；

图7显示了一个替代性实施方案中的机动车辆的转向柱的立体示意图；

图8显示了另一个替代性实施方案中的机动车辆的转向柱的立体示意图；

图9显示了另一个替代性实施方案中的机动车辆的转向柱的立体示意图；

图10显示了另一个替代图中的局部展开形式的立体示意图；

图11显示了另一个实施方案中的紧固元件在第一定向下的立体示意图；

图12显示了图11的紧固元件在第二定向下的立体示意图；

图13-15显示了基布的结构示意图，所述基布可以充当由纤维复合材料制成的紧固元件的基础。

具体实施方式

下文参考附图描述优选的示例性实施方案。各个附图中相同、相似或作用相同的元件用相同的附图标记表示，并且在如下描述中部分省略所述元件的重复描述，从而避免冗余。

图1至4以各种图解显示了转向柱1。转向柱1包括壳体单元10，转向轴12可旋转地安装在所述壳体单元10中。方向盘(此处未显示)可以安装在转向轴12的方向盘端14，因此由驾驶员引入方向盘的转向转矩可以通过转向轴12以已知方式传递至待转向的车轮。通过转向齿轮互连，可选择借助于动力辅助设备，转向轴12可以将转向运动从方向盘传递至能够转向的车轮。

在一个变体形式中，也可以通过转向轴12例如以电、电子或磁力方式感测转向运动并且将其输入控制系统，所述控制系统借助于转向设备使可转向的车轮枢转从而产生转向运动。这种类型的系统被称为线控转向。

设置安装单元2，所述安装单元2用于将壳体单元10紧固至机动车辆的底盘(此处未显示)。此外，设置支撑单元3，所述支撑单元3同样用于将壳体单元10紧固至机动车辆的底盘。

在图1至4中显示的示例性实施方案中，支撑单元3设置有支架部分30，所述支架部分30可以经由相应的紧固凹部32刚性地紧固至机动车辆的底盘。支撑单元3以一定方式设计以固定壳体单元10从而可以围绕水平枢转轴线Y枢转。转向轴12的方向盘端14因此可以围绕水平枢转轴线Y升高或降低从而提供方向盘的高度调节。经由方向盘的高度调节，可以相应地使转向柱1和设置在转向轴12的方向盘端14的方向盘的位置适应驾驶员各自的就坐位置，从而改进人体工程学。

安装单元2包括两个紧固元件4、4′，壳体单元10经由所述紧固元件4、4′紧固至机动车辆的底盘。壳体单元10包括固定部件20，所述固定部件20用于产生紧固元件4、4′与壳体单元10的连接。出于该目的，紧固元件4、4′各自具有固定部分40，在所显示的示例性实施方案中，所述固定部分40以片状平坦部分的形式以侧脸形式设计。壳体单元10经由固定部件20固定在紧固元件4、4′的固定部分40上。在壳体单元10的两侧上延伸的固定部分40彼此平行定向并且在其之间固定壳体单元10。在此，壳体单元10在紧固点40b处固定至固定部分40。在此，紧固点40b为壳体单元10与固定部分40接触并且两个部件彼此连接的点。在此处的实施例中，紧固点40b位于固定部分40的细长孔400跨越的区域上的位于固定螺栓22的轴线上的点处。在螺钉连接或铆钉连接的情况下(正如在不可调节的转向柱中设置的那样)，紧固点为固定部分中通过开口限定的平面中的点，所述点位于螺钉或铆钉的轴线上。替代性地，尽管不太优选，也可以以不同方式进行紧固，例如通过焊接、粘合结合等(例如参见图7)。在该情况下，紧固点为壳体单元与固定部分40接触并且两个部件彼此连接的点。

紧固元件4、4′各自还具有紧固部分42，所述紧固部分42用于将各个紧固元件4、4′刚性地连接至机动车辆的底盘。出于该目的，例如紧固开口420设置在紧固部分42中，各个紧固元件4、4′通过所述紧固开口可以经由螺钉或螺栓固定至机动车辆的底盘上的限定的紧固点42b处。在此，紧固点42b为紧固部分的通过开口限定的区域上的点，所述点通过连接元件的轴线。除了螺钉或螺栓之外，也可以使用铆钉作为连接元件。替代性地，尽管不太优选，也可以以其它方式进行紧固，例如通过焊接、粘合结合等。在该情况下，紧固点为底盘与紧固部分42接触并且两个部件彼此连接的点。

紧固部分42相对于固定部分40成角度，并且在所显示的示例性实施方案中呈现90°的角度。在此，所述角度为通过紧固部分42形成的平面和通过固定部分40形成的平面之间的立体角。然而，所述角度取决于在机动车辆中的各种安装条件，因此本实施方案不限制于所提到的90°的角度。相反，其应被理解为紧固部分42旨在紧固至机动车辆底盘上的与其互补并且具有相应形状的部分的边界条件。两个紧固元件4、4′的固定部分40通常彼此平行地形成，但是取决于壳体单元10的设计也可以相对于彼此以不同角度设置。

换言之，固定部分40和紧固部分42以一定方式彼此成角度地形成，使得通过各个部分形成的平面基本上彼此垂直。然而，取决于各个紧固部分42可以如何连接至机动车辆的底盘以及所述紧固部分相对于固定部分40具有何种定向，任何其它定向也是可能的。

当使用两个紧固元件4、4′将壳体单元10紧固至机动车辆的底盘时，取决于底盘的结构，每个紧固元件4、4′可以在固定部分40和紧固部分42之间具有不同角度。

为了允许转向轴12的方向盘端14的上述高度调节，壳体单元10通过固定螺栓22以可固定和可释放的方式固定在紧固元件4、4′的固定部分40之间。固定螺栓22使两个紧固元件4、4′的固定部分40彼此连接，其中连接至壳体单元10的固定部件20位于两个紧固元件4、4′之间并且因此可以通过固定螺栓22夹紧至紧固元件4、4'。

固定螺栓22经由本身已知的机构以一定方式形成，使得固定杠杆220枢转进入关闭位置造成两个紧固元件4、4′的两个固定部分40相对于彼此并且相对于固定部件20因此也相对于壳体单元10夹紧，从而使壳体单元10相对于紧固元件4、4′固定至预定位置。然而，如果固定杠杆220枢转进入打开位置因此释放固定螺栓22，壳体单元10可以围绕水平枢转轴线Y向上或向下枢转。

为了允许该枢转，在固定部分40中设置细长孔400，所述细长孔允许固定螺栓22因而还有壳体单元10的上下移动，所述壳体单元10经由固定部分20连接至固定螺栓22。在固定部件20中同样设置有细长孔200，所述细长孔在基本上垂直于固定部分40的细长孔400的长度形成的方向上延伸，并且保证在轴的轴线X的方向上的等同于使得可以围绕水平枢转轴线Y进行枢转的对应长度。

紧固元件4、4′各自还具有在固定部分40和紧固部分42之间形成的连接部分44。连接部分44因此连接固定部分40和紧固部分42。

由于紧固部分42相对于固定部分40成角度，固定部分40和紧固部分42因此相对于连接部分44也成角度。

在所显示的示例性实施方案中，连接部分44以平坦部分的形式形成并且基本上具有平坦三角形的形状。

连接部分44连同紧固部分42沿着提供成角部分的弯曲边缘形成第一交线a1。在紧固元件4′中，同样沿着固定部分40和连接部分44之间的弯曲边缘形成第一交线b1。为了简明起见，下文仅详细描述第一紧固元件4。然而，该描述同样适用于此处显示的所有紧固元件4、4′。

在固定部分40和连接部分44之间，相应地沿着提供成角部分的弯曲边缘形成第二交线a2。

第一交线a1和第二交线a2在相交区域A中相交。在此，相交区域A可以以两个交线a1、a2的交点的形式形成。相交区域A可以与以平坦三角形的形式设计的连接部分44的顶点一致。

在此，固定部分40、紧固部分42和连接部分44各自以平坦表面的形式设计。

除了固定部分40、紧固部分42和连接部分44之外，紧固元件4还包括允许进一步改进连接特性的部分。在所显示的实施例中，还设置增强部分46，所述增强部分46毗连紧固部分42，并且在所显示的示例性实施方案中通过紧固部分42的卷曲边缘形成。增强部分46设置在紧固部分42的背离连接部分44的一侧上。

增强部分46沿着弯曲边缘与紧固部分42形成第三交线a3，所述第三交线a3与相交区域A相交，并且相应地在相交区域A中与第一交线a1和第二交线a2相遇。

此外，设置毗连固定部分40的引导部分48。引导部分48设置在固定部分40的背离连接部分44的一侧上。引导部分48同样相对于固定部分40成角度设置，因此沿着弯曲边缘形成第四交线a4。第四交线a4也穿过相交区域A并且因此在相交区域A中与第一交线a1、第二交线a2和第三交线a3相遇。

除了以实际交点的形式设计之外，相交区域A也可以设计成具有直径r的限定的球体区域内的区域，其中球体区域的直径r优选小于形成紧固元件4的材料的材料厚度s的三倍。三个或四个交线a1、a2、a3和a4相应地以一定方式在相交区域A中相遇使得交线相交，或至少与相应限定的球体相切。

同时，紧固元件的交线可以位于限定的第二球体区域K内，然而其中同时壳体单元10和固定部分40之间的紧固点40b以及同时底盘和各个紧固元件的紧固部分42之间的紧固点42b位于第二球体区域K内或位于第二球体区域K的表面上。球体区域K的直径R小于或等于各个紧固元件的两个紧固点40b和42b彼此相隔的距离的两倍。各个紧固元件的交线优选与球体区域K相交，并且各个紧固元件的两个紧固点40b和42b位于球体区域的表面上，其中球体区域的直径对应于各个紧固点40b和42b彼此相隔的距离。这显示于图5和11中。

通过在相交区域A中相交的第一交线a1和第二交线a2的形状，由于以这种方式形成的连接部分44的三角形表面而实现的效果在于，在相交区域A中相应地实现表面的弯曲边缘的集中。因此，在此也产生力的交汇点，所述力的交汇点与通过固定部分40中的细长孔400和紧固部分42中的紧固孔420形成的各个力引入区域隔开。因此，通过所显示的几何构造，可以实现紧固元件4的增加的刚性，尽管紧固元件4本身可以以简单方式由片状金属条制得。

由于增强部分46和引导部分48在固定部分40和紧固部分42的与连接部分44相反的边缘上形成的事实，特别是通过第三交线a3和第四交线a4同样在位于力引入区域外部的相交区域A中相遇的事实，紧固元件4也可以进一步获得刚性。

相同的考虑也适用于紧固元件4′，其中在此第一交线具有附图标记b1，第二交线具有附图标记b2，第三交线具有附图标记b3，第四交线具有附图标记b4，并且提供共同相交区域B。

图5和6再次显示了紧固元件4的放大分解图。可以看到相交区域A在此具有球体区域的三维范围，所述范围被交线a1至a4相交。球体的直径r优选小于紧固元件4的材料的材料厚度s的三倍。相交区域的直径越小，紧固元件的刚性越大。同时，图5还显示了具有直径R的球体区域K。

正如通过图5和6可见，可以通过具有恒定材料厚度s的相应的片状金属条的单纯的冲孔和弯曲工艺制备紧固元件4，因此可以使用少量材料以简单方式用简单工具制备安装单元2的紧固元件4。

对于第一交线a1和第二交线a2之间的在45°至85°，优选55°至80°，特别优选65°至75°的角度范围内，理想地为70°的立体角α，产生特别优选和稳定的几何形状。

相交区域A特别优选地位于以三角形形式设计的连接部分44的顶点的区域中，非常特别优选与其顶点一致。然而，相交区域A也可以位于制成紧固元件4的材料的外部，特别是如果例如在连接部分44的顶点区域中形成材料凹部从而简化相应的弯曲和冲孔工艺并且避免弯曲过程中的障碍的话。

连接部分44优选限定为平坦三角形，相应的相交区域A位于所述三角形的顶点上。连接部分44优选以平坦等腰三角形的形式设计。

通过所提出的紧固元件4的几何形状，可以省略增强三维凹部，并且各个部分可以分别使用平坦表面，特别是固定部分40、紧固部分42、连接部分44、增强部分46和引导部分48。由于不设置三维凹部的事实，也有可能例如使冲孔油从构件中容易地排出，而在安装各个紧固元件4之前无需进行过去的清洁步骤。

紧固元件4因此可以主要通过冲孔和弯曲步骤以简单方式由基本上矩形的基本形状的片状金属制得。在任何一个弯曲步骤中都无需以直角甚至尖角进行弯曲，因此可以在单独加工步骤中弯曲沿着交线a1至a4延伸的每个弯曲边缘。同样无需进行深拉，因此可以相应降低生产成本。

因此在功能无关的构件边缘处，可以围绕压配力或适形力引入区域定中心而形成导圆，因此在处理过程中和在各个组件的运输过程中力效应不会造成各个紧固元件的扭曲，因此可以整体改进运输安全性和运输坚固性。因此，在各个边缘受到冲击力的情况下，冲击力始终在中央引入各个连接点，因此紧固元件不发生旋转。

图7显示了另一个实施方案中的转向柱1，其中紧固元件4和紧固元件4′的结构以之前附图中的方式构造。在图7显示的示例性实施方案中显示了转向柱1，所述转向柱1的壳体单元10和与壳体单元10相联的转向轴12被设计成不可调节的。通过图7可见，安装单元2在此提供两个紧固元件4、4′，所述紧固元件4、4′的固定部分40基本上彼此平行地设置并且连接至固定部件20。

沿着设置在左侧的紧固元件4的紧固部分42和连接部分44之间的弯曲边缘的第一交线a1和沿着设置在右侧的紧固元件4′的紧固部分42和连接部分44之间的弯曲边缘的第一交线b1在此优选形成立体角β，该立体角β在60°和120°之间，优选在70°和110°之间，特别优选在80°和100°之间，理想地为90°。

由于两个紧固元件4、4′经由固定部件20和壳体单元10形式的中间构件以压配和适形方式彼此联接，整个安装单元2在空间上高度固定，因此对于力和转矩的作用具有高刚性。因此，有可能提供满足转向柱1要求的径向和轴向刚性以及扭转刚性。此外，由于在紧固元件4、4′的制备过程中使用更少的材料，基于紧固元件4、4′的高刚性还可以提供具有高固有频率的转向柱。

图8示意性显示了另一个转向柱1，其中设置有第二安装单元2'，所述第二安装单元2'同样具有紧固元件4、4′，所述紧固元件4、4′的结构对应于图7中的紧固元件的结构。因此，在转向柱1的后方区域中显示了壳体单元10经由两个紧固元件4、4′连接从而可以围绕水平枢转轴线Y枢转。在前方区域中，壳体单元10经由第二安装单元连接，在所述第二安装单元中形成枢转轴线Y。

朝向壳体单元10的转向轴12的方向盘端14的前方安装单元2以图1至4中显示的方式设计，即以具有紧固元件4、4′的安装单元的方式设计，所述紧固元件4、4′允许壳体单元10的高度调节。

在图8中，提供了第二安装单元2′的紧固元件4的第一交线c1至第四交线c4，所述第一交线c1至第四交线c4在相交区域C中相遇。此外，第二安装单元2′的紧固元件4′具有第一交线d1至第四交线d4，同样，所述第一交线d1至第四交线d4在相交区域D中相遇。

紧固元件4、4′的第一交线c1、d1依次优选以60°至120°，优选70°至110°，特别优选80°至100°，理想地为90°的立体角β设置，从而提供特别高的刚性。

图9显示了另一个转向柱1，所述转向柱1在其后方区域中进而包括支撑单元3，所述支撑单元3允许壳体单元10以上述方式连接至机动车辆的底盘。设置安装单元2，所述安装单元2进而允许壳体单元10通过围绕设置在支撑单元3中的水平枢转轴线Y枢转而进行高度调节。

该形式中的紧固元件4、4′同样以例如图1至4中的方式设计，但是其定向相反。换言之，此时，第一紧固元件4的第一交线a1和第二紧固元件4′的第一交线b1之间的立体角β设置在轴12的面对方向盘端14的端部处。

在所显示的所有示例性实施方案中，两个紧固元件4、4′在穿过固定部分40的表面的平面上成镜像。因此，可以实现壳体单元10对机动车辆底盘的对称紧固。

图10显示了另一个转向柱1，所述转向柱1包括支撑单元3并且具有基本上对应于图1至4中所示的转向柱的结构。除了能够通过围绕水平枢转轴线Y枢转而沿着细长孔400进行高度调节之外，壳体单元10还可以在轴的轴线X的方向上位移，因此可以以这种方式实现方向盘位置的长度调节。出于该目的，细长孔200在固定部件20中以延伸方式相应地形成，从而可以实现壳体单元10相对于固定螺栓22(所述固定螺栓22在轴的轴线X的方向上静止)的位移或调节。

图11和12显示了另一个紧固元件4，所述紧固元件4具有比之前示例性实施方案中显示的紧固元件4略微简单的结构。特别地，紧固元件4在此仅包括固定部分40、紧固部分42和连接部分44，所述部分各自以平坦表面的形式设计。未设置其它表面。

紧固元件因此仅具有所提到的三个表面，所述三个表面各自彼此成角度设置。连接部分44进而具有基本上三角形设计。沿着紧固部分42和连接部分44之间的弯曲边缘延伸的第一交线a1和沿着固定部分40和连接部分44之间的弯曲边缘延伸的第二交线a2进而在相交区域A中相遇，所述相交区域A位于球体区域K中。

同样在该示例性实施方案中，第一交线a1和第二交线a2之间的立体角α优选在45°和85°之间，优选在55°和80°之间，特别优选在65°和75°之间，理想地为70°。

通过图11和12立即清楚的是，紧固元件4可以通过简单的冲孔和弯曲工艺以特别简单的方式(即通过提供可以形成图11和12中所示形状的平坦片状金属)制得。由于弯曲工艺不需要任何锐角边缘，也可以在单个步骤中直接进行相应的弯曲过程。

由于安装单元的紧固元件的几何形状的相应简单设计，在各个弯曲边缘的区域之外，紧固元件可以形成有连续平坦表面。这实现了紧固元件的甚至更简单的生产。

由于片状元件形式的简单设计，紧固元件还可以由纤维复合材料制得。图13至15显示了可以用于形成这样的纤维复合部件的相应基布。基布包括纤维垫50至58，所述纤维垫50至58具有各个纤维的优选方向。

特别地，在示例性实施方案中，各个纤维垫50至58的纤维方向特别优选以一定形式定向，使得纤维基本上正交延伸或者相对于对应于各个交线a1、a2、a3、a4的各个弯曲边缘具有小角度偏差。在此对于每个延伸方向，优选提供成对设置的各个纤维垫50至58。

如果可用的话，单独示例性实施方案中显示的所有单独特征可以彼此组合和/或互换而不偏离本发明的范围。

附图标记列表

1 转向柱

10 壳体单元

12 转向轴

14 方向盘端

2、2′ 安装单元

20 固定部件

22 固定螺栓

200 细长孔

220 固定杠杆

3 支撑单元

30 支架部分

32 紧固凹部

4、4′ 紧固元件

40 固定部分

40a 表面法线

40b 紧固点

42 紧固部分

42a 表面法线

42b 紧固点

44 连接部分

44a 表面法线

46 增强部分

48 引导部分

400 细长孔

420 紧固开口

50至58 纤维垫

Y 水平枢转轴线

X 轴的轴线

a1、b1、c1、d1 第一交线

a2、b2、c2、d2 第二交线

a3、b3、c3、d3 第三交线

a4、b4、c4、d4 第四交线

A、B、C、D 相交区域

K 球体区域

R 球体区域的直径

s 材料厚度

r 相交区域的直径。

Claims (11)

1.机动车辆的转向柱(1)，所述转向柱(1)包括具有两个紧固元件(4、4′)的车身侧固定器，每个紧固元件(4、4′)包括紧固部分(42)用于将各个紧固元件(4、4′)紧固至机动车辆的底盘并且每个紧固元件(4、4′)包括用于固定壳体单元(10)的固定部分(40)，所述壳体单元(10)支撑能够围绕旋转轴线(X)旋转的转向轴(12)，其中旋转轴线(X)设置在两个固定部分(40)之间，并且各个紧固部分(42)和各个固定部分(40)彼此整体地形成，

其特征在于

在各个紧固部分(42)和各个固定部分(40)之间设置连接部分(44)，所述连接部分(44)与紧固部分(42)和固定部分(40)整体地形成，

其中各个连接部分(44)经由第一交线(a1、b1、c1、d1)连接至各个紧固部分(42)，并且各个连接部分(44)经由第二交线(a2、b2、c2、d2)连接至各个固定部分(40)，并且第一交线(a1、b1、c1、d1)和第二交线(a2、b2、c2、d2)限定具有表面法线(44a)的中间平面，

其中第二交线(a2、b2、c2、d2)连同固定部分(40)至壳体单元(10)的紧固点(40b)限定具有表面法线(40a)的固定平面，并且

其中第一交线(a1、b1、c1、d1)连同紧固部分(42)至底盘的紧固点(42b)限定具有表面法线(42a)的紧固平面，并且

三个表面法线(40a、42a、44a)相对于彼此成角度设置。

2.根据权利要求1所述的转向柱(1)，其特征在于，两个紧固元件(4、4′)的至少一者的第一交线(a1、b1、c1、d1)和第二交线(a2、b2、c2、d2)在相交区域(A、B、C、D)中相遇，所述相交区域(A、B、C、D)位于具有直径(R)的限定的球体区域(K)中，所述直径(R)小于或等于紧固点(40b、42b)之间的距离的两倍，其中两个紧固点(40b、42b)同样位于所限定的球体区域(K)中。

3.根据权利要求1或2所述的转向柱(1)，其特征在于，至少在两个紧固元件(4、4′)的一者中，第一交线(a1、b1、c1、d1)和第二交线(a2、b2、c2、d2)在相交区域(A、B、C、D)中相遇，所述相交区域(A、B、C、D)以交点的形式设计或者设置在具有直径(r)的限定的球体区域中，其中直径(r)小于用于紧固元件(4、4′)的材料的材料厚度(s)的三倍。

4.根据前述权利要求任一项所述的转向柱(1)，其特征在于，分别在各个紧固部分(42)和各个固定部分(40)之间准确形成单个连接部分(44)。

5.根据前述权利要求任一项所述的转向柱(1)，其特征在于，各个连接部分(44)基本上以平坦三角形的形式设计，并且固定部分(40)和紧固部分(42)两者相对于连接部分(44)成角度。

6.根据前述权利要求任一项所述的转向柱(1)，其特征在于，在第一交线(a1、b1、c1、d1)和第二交线(a2、b2、c2、d2)之间形成45°至85°的立体角(α)。

7.根据前述权利要求任一项所述的转向柱(1)，其特征在于，至少在一个紧固部件(4、4′)中，固定部分(40)、紧固部分(42)和连接部分(44)以平坦表面的形式设计。

8.根据前述权利要求任一项所述的转向柱(1)，其特征在于，至少一个紧固元件(4、4′)以穿孔弯曲部件的形式由具有恒定材料厚度的片状金属制成，或者由纤维复合材料制成。

9.根据前述权利要求任一项所述的转向柱(1)，其特征在于，在两个紧固部件(4、4′)的至少一者上在固定部分(40)的背离连接部分(44)的一侧上设置引导部分(48)，所述引导部分(48)相对于所述固定部分成角度，其中沿着引导部分(48)和固定部分(40)之间的弯曲边缘形成第四交线(a4、b4、c4、d4)，所述交线与具有第一交线(a1、b1、c1、d1)和第二交线(a2、b2、c2、d2)的相交区域(A、B、C、D)相交。

10.根据前述权利要求任一项所述的转向柱(1)，其特征在于，在紧固部分(42)的背离连接部分(44)的一侧上设置增强部分(46)，所述增强部分相对于所述紧固部分成角度，其中沿着紧固部分(42)和增强部分(46)之间的弯曲边缘形成第三交线(a3、b3、c3、d3)，所述交线与具有第一交线(a1、b1、c1、d1)和第二交线(a2、b2、c2、d2)的相交区域(A、B、C、D)相交。

11.根据前述权利要求任一项所述的转向柱(1)，其特征在于，在第一紧固元件(4)和第二紧固元件(4′)的固定平面之间固定壳体单元(10)，所述固定平面彼此平行设置，其中设置在安装位置下的两个紧固元件(4、4′)的第一交线(a1、b1、c1、d1)分别相对于彼此以60°至120°的立体角(β)定向。