CN108137081A - 用于机动车辆转向柱的能量吸收元件和机动车辆转向柱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车辆的转向柱(1)的能量吸收元件(6)，该能量吸收元件(6)包括至少一个变形元件(64)、第一紧固元件(61)和第二紧固元件(62)，该变形元件(64)连接至第一紧固元件(61)和第二紧固元件(62)，并且该变形元件(64)布置在与能够相对于一个紧固元件而施加在另一紧固元件上的力有关的力通量中。本发明的目的是在较少生产和组装工作的情况下改善在恶意损坏或意外损坏方面的安全性。为此，至少一个预定断裂元件(7)平行于力通量中的变形元件(64)而连接至第一紧固元件(61)和第二紧固元件(62)。本发明还涉及具有能量吸收元件(6)的转向柱(1)。

Description

用于机动车辆转向柱的能量吸收元件和机动车辆转向柱

技术领域

本发明涉及一种用于机动车辆的转向柱的能量吸收元件，该能量吸收元件包括至少一个变形元件、第一紧固元件和第二紧固元件，其中，该变形元件连接至第一紧固元件和第二紧固元件，并且该变形元件布置在与能够相对于一个紧固元件而施加在另一紧固元件上的力有关的力通量中。具有这种类型的能量吸收元件的转向柱也是本发明的主题。

背景技术

已知下述转向柱：所述转向柱为了在被称为碰撞情形的车辆碰撞情况下提高乘员安全性而包括所谓的碰撞装置或碰撞系统。这种类型的碰撞装置为调节单元做好准备，以使其能够相对于转向柱的安装至车身的支承单元沿纵向方向即沿行进方向向前移位，其中，方向盘在驾驶员侧上附接至调节单元。如果在正面碰撞期间驾驶员的身体以高速撞击方向盘，则相对较大的力沿纵向方向施加于方向盘，所述力超过仅在碰撞情形下产生的极限值。为了借助于身体撞击方向盘的受控制的且尽可能均匀的阻滞而降低这种情况下受伤的风险，已知的是，在支承单元与调节单元之间联接有能量吸收装置。所述能量吸收装置包括能量吸收元件，该能量吸收元件经由第一紧固元件和第二紧固元件而首先紧固至支承装置的安装至车身的部件，例如支架单元或保持在支架单元上的保持夹具，并且其次紧固至在碰撞情形下能够与方向盘一起相对于车身移位的部件，例如调节单元、套筒单元等。紧固元件经由至少一个变形元件彼此连接，所述至少一个变形元件在紧固元件的相对运动期间位于力通量中、紧固元件之间。因此，在碰撞情形下，在相对运动的移位距离上被引入的能量转换成变形元件的限定的塑性变形，并且因此，发生受控制的适度的阻滞。

在现有技术中，DE 10 2013 104 958 B3中描述了用于转向柱的能量吸收装置，该能量吸收装置被认为是通用类型的基础。本文中所提供的变形元件为弯曲突片，该弯曲突片在碰撞情形下在调节单元的套筒单元与保持单元之间的移位距离上连续弯曲，并且因此在弯曲突片的变形期间借助于连续的能量吸收而确保了适度的阻滞。对于吸收能量，DE 1962 183公开了一种具有变形元件的能量吸收装置，该变形元件设计为弯曲和撕裂突片。这主要涉及在弯曲期间从支承件沿着限定的撕裂线而另外断裂的弯曲突片，由此，能量被另外吸收。弯曲和撕裂突片同样地在套筒单元与保持单元的相对运动期间在移位距离上连续地弯曲。

已知的能量吸收装置的优点在于，通过变形元件来进行的能量吸收，该能量吸收在移位距离上是均匀的。然而，不利的是，变形元件例如由于因未经授权使用而导致的力在方向盘上的作用或者由于在调节转向柱时的不经意的过度施力而可能已经在碰撞情形之外变形，并且这可能减弱碰撞装置在碰撞情形下的有效性。为了预防这种情况，例如在DE196 37 176 A1中实际上已经提出：除了车身与能够相对于其移位的转向柱部件之间的摩擦连接之外，在车身与转向柱部件之间插入具有仅在碰撞情形下撕裂的撕裂销的囊，这样通过变形元件释放力通量。然而，已知的布置的不利之处在于，不仅能量吸收元件必须与其紧固元件一起设置和安装，而且除此之外，必须制造、设置并安装囊和撕裂销。这导致比简单使用讨论中的类型的能量吸收元件的情况更高的制造费用、安装费用及成本。

考虑到上面所说明的问题，本发明的目的是提供一种从一开始所提到的类型的能量吸收元件，该能量吸收元件提供了针对因未经授权使用而导致的损坏或意外损坏的改善的安全性，并且在该过程中需要较少的制造和安装费用。此外，本发明意在提供用于机动车辆的改进的转向柱。

发明内容

本发明的目的通过具有权利要求1的特征的能量吸收元件来实现并且通过具有权利要求9的特征的机动车辆转向柱来实现。本发明的有利的扩展方案存在于从属权利要求中。

为了解决前面提到的问题，根据本发明提出的是，至少一个预定断裂元件平行于力通量中的变形元件而连接至第一紧固元件和第二紧固元件。

如本身已知的，能量吸收元件具有变形元件，该变形元件以其位于力通量中、紧固元件之间的方式布置。根据本发明，形成分离元件的预定断裂元件另外地同样布置在紧固元件之间。与在施力时在预定距离上连续变形并因此在一段时间内连续变形并其变形结束时仍继续将紧固元件连接至彼此的变形元件相比，当作用力的极限值——由预定断裂元件的断裂力提供的极限力——被超过时，预定断裂元件突然断裂，并且因此紧固元件不再通过预定断裂元件连接至彼此。当极限力被超过时，通过预定断裂元件的撕裂或断裂而实现的分离实际上间断地发生，即在基本没有预先拉伸的情况下突然地发生。

在本发明的情况下，变形元件和预定断裂元件在力通量中平行插置在紧固元件之间。因此，如果极限力被超过，则作用于紧固元件上的力仅使能量吸收元件被启用。预定断裂元件然后首先断裂，并且对变形元件的施力被释放。在低于由预定断裂元件的极限力预先确定的力的阈值的情况下，紧固元件通过预定断裂元件而相对于彼此保持就位，并且因此变形元件不能变形。因此，确保了如果方向盘受到意外的载荷或受到因未经授权使用而导致的载荷——此载荷实际上始终小于碰撞情形下产生的力，则变形元件保持不变。

本发明具有优于现有技术的特殊优点在于，变形元件和预定断裂元件被结合在能量吸收元件中以形成整体部件，该整体部件可以通过其两个紧固元件而附接至在碰撞情形下能够相对于彼此移位的部件。因此，安装与现有技术中已知的且具有仅一个变形元件的能量吸收元件的情况一样简单，但是安全水平更高，即安全水平与具有分开安装的预定断裂元件的布置的情况一样高。因此减少了生产及安装的费用并且同时改善了功能性。

本发明的有利实施方式提供了下述预定断裂元件：该预定断裂元件包括预定断裂点，该预定断裂点具有与紧固元件之间的其余范围相比减小了的断裂或撕裂强度。根据本发明，预定断裂元件延伸成使得其范围在第一紧固元件与第二紧固元件之间。预定断裂元件能够在施加于紧固元件的力的阈值——极限力——被超过时借助于预定断裂点获得其重要的性能，该预定断裂点在计划分离点处构成以针对性的方式被引入且具有限定的断裂或撕裂强度的弱化点。实际上，预定断裂点可以通过下述部分来实现：该部分例如通过凹陷或收缩而具有与预定断裂元件的其余范围相比减小了的材料横截面，并且因此当力施加时在相对于预定断裂点外的其他区域的该区域中具有增大的应力，并且因此材料所能容忍的强度例如抗拉强度被超过，从而在预定断裂点的区域中发生材料失效。替代性地或另外地，预定断裂点可以通过具有减小的材料强度的部分来实现，该部分可以例如在由金属比如钢等构成的预定断裂元件中通过局部热处理而产生，由此，断裂性能和撕裂性能可以以针对性的方式而设定。此外，能够想到在预定断裂点的区域中将不同材料的部分插到预定断裂元件中，例如将由塑性材料构成的部分插到由金属制造的预定断裂元件中。

极限力可以独立于变形元件发生变形时的力而设定，其中，在超过该极限力时，预定断裂元件分离。为了获得均匀的能量吸收轮廓，极限力可以通过预定断裂点的适合的构型来预先确定，原因在于，所述极限力大致对应于变形元件的触发力，其中，对极限力而言，有利的是使其略微大于触发力。因此，确保了变形元件实际上仅在预定断裂元件断裂之后才变形。

在本发明中可以实现的是，第一紧固元件和第二紧固元件在纵向方向上布置成彼此相距一定距离，其中，变形元件和预定断裂元件相对于所述纵向方向布置在第一紧固元件与第二紧固元件之间。纵向方向可以为由转向柱的纵向方向，这通过转向轴的纵向轴线给出。在碰撞情形下，力沿所述纵向方向经由紧固元件作用于能量吸收装置，即力通量沿纵向方向行进。变形元件从第一紧固元件延伸至第二紧固元件。根据本发明，预定断裂元件同样沿纵向方向将第一紧固元件连接至第二紧固元件。这实现了根据本发明的平行布置。其优点在于，变形元件和预定断裂元件可以以紧凑的结构单元来实现，该紧凑的结构单元总体上仅包括用于连接至转向柱和车身的两个紧固元件。这种布置对于简化安装而言是有益的。

紧固元件可以例如被设计为突片，并且为了连接至转向柱和车身的能够相对于彼此移位的部件，紧固元件可以包括紧固装置比如紧固开口或紧固突出部或互锁保持元件或其他保持元件。因此，能量吸收装置在转向柱上的对应容器上的安装以及在安装至车身的部件上的安装可以借助于螺钉、铆钉或夹具来实现，或者通过互锁接合来实现。

变形元件能够以连续进行的方式在预定变形距离上变形并且在该过程中吸收动能，变形元件将该动能转换为变形功。变形距离对应于第一紧固元件与第二紧固元件之间的相对运动，其中，所述相对运动仅在预定断裂元件在碰撞情形中断裂的情况下是可能的。

变形元件可以包括弯曲元件——例如至少一个弯曲线——和/或撕裂突片和/或弯曲和撕裂突片。这些是试验和测试过的且在功能上可靠的能量吸收装置，这些能量吸收装置本身是已知的并且在现有技术中被用作分离的能量吸收元件。由于与预定断裂元件的根据本发明的一体化，进一步提高了所述可靠部件的操作可靠性和功能性。替代性地或另外地，能够想到的且可能的是，使用现有技术中已知的其他能量吸收元件作为根据本发明的组合中的变形元件，例如在碰撞情形下将引入的能量转换为塑性变形的分离装置和/或变形装置。

在本发明的有利实施方式中，能量吸收元件包括基体和弯曲带，该基体附接至第一紧固元件，该弯曲带形成在基体上并且连接至第二紧固元件。弯曲带可以设计为撕裂突片，该撕裂突片经由至少一个预定断裂线而连接至基体，所述至少一个预定断裂线例如通过基体中的线性凹口而形成，并且撕裂强度沿着所述至少一个预定断裂线以针对性方式被减小。在碰撞情形下，紧固元件相对于彼此移动，其中，弯曲带从基体沿着预定撕裂线连续地裂开，由此，能量被吸收。与此相关的是，弯曲带本身连续地弯折，由此，能量同样地被转换为塑性变形。因此，通过较小尺寸获得了高度的有效性。本发明所带来的另外的优点在于，借助于预定断裂元件的构型，可以发生弯曲和撕裂突片的可靠启用，而不会发生在碰撞情形外发生的不期望的变形。

替代性地，弯曲带可以设计为纯弯曲突片，与前述实施方式相比，该纯弯曲突片没有沿着预定撕裂线的范围连接至基体，并且因此所述弯曲突片在紧固元件的相对运动期间不断裂而仅仅是本身弯折。

在上述实施方式的有利扩展方案中，第二紧固元件形成在弯曲带上，并且弯曲带被引导成相比于预定断裂元件离开第二紧固元件更远，直至第一紧固元件。如基本上已知的，弯曲带可以例如设计为金属板带。第二紧固元件可以例如以紧固开口的形式形成在所述带状弯曲元件上，或者形成为用于与转向柱的或车身的部件上的对应容器进行连接的形成斜面的弯折部分或突出部。此外，弯曲带本身可以构造为预定断裂元件。为此，弯曲带可以被延伸，具体地被延伸直至第一紧固元件。此处，预定断裂点可以形成在第一紧固元件与第二紧固元件之间的范围中，其中，弯曲带形成预定断裂元件，如上所述。这导致了能量吸收元件设计为单件式成形部件的特别有利的可能性。例如，如现有技术中本身已知的，弯曲和撕裂突片可以设计为单件式金属板成形部件，其中，弯曲突片具有延伸的设计，并且因此，弯曲突片用作根据本发明的预定断裂元件。

有利的是，能量吸收元件设计为单件式成形部件，具体地尤其是为由单个金属板坯生产的金属板成形部件。所述金属板坯可以经济地生产为冲压部件，预定撕裂线被压入到该冲压部件中，并且该冲压部件被形成斜面、折叠或者以一些其他方式塑性成形。紧固元件也可以形成在金属板坯上。平行于变形元件如弯曲和撕裂突片的根据本发明而形成的预定断裂元件可以例如通过金属板中的凹口或材料弱化处而形成。弯曲和撕裂突片和预定断裂元件可以通过借助于适合的接合技术而进行的与相应的紧固元件的连接，例如通过使预定断裂元件或变形元件借助于点焊固定地连接至紧固元件中的一个紧固元件，而平行于彼此连接。

此外，本发明涉及一种用于机动车辆的转向柱，该转向柱包括支承单元和保持单元，该支承单元能够连接至机动车辆的车身，该保持单元对其中以可旋转的方式安装有转向轴的调节单元进行支承，并且该保持单元由支承单元保持以能够沿纵向方向移位，其中，能量吸收元件包括变形元件，该变形元件分别通过一个紧固元件连接至支承单元和保持单元，并且该变形元件在支承单元与保持单元于发生碰撞时的相对移位期间变形，从而吸收能量。根据本发明，提供了能量吸收元件，该能量吸收元件包括至少一个预定断裂元件，所述至少一个预定断裂元件紧固在紧固元件之间。

根据本发明的前述实施方式，能量吸收元件包括变形元件和预定断裂元件的组合。与现有技术相比，在本文中预定断裂元件为能量吸收元件的一体的部分。因此，转向柱可以以更简单且更具成本效益的方式来制造和安装。这里，可靠性和安全性被提高。

附图说明

下面将参照附图对本发明的有利实施方式进行更详细地描述，具体地：

图1以示意性立体图示出了具有根据本发明的能量吸收元件的转向柱；

图2示出了根据图1的转向柱的细节图；

图3以另一示意性立体图示出了根据图1的转向柱；

图4以示意性立体图示出了根据本发明的第一实施方式的能量吸收元件，其中，该能量吸收元件处于非操作状态；

图5以相同的视图示出了根据图4的能量吸收元件，其中，该能量吸收元件处于触发状态；

图6以竖向方向上的垂直于纵向轴线从上方观察的视图示出了根据图4的能量吸收元件；

图7以如图6一样的视图示出了第二实施方式的能量吸收元件；

图8以如图4一样的示意性立体图示出了根据本发明的第三实施方式的能量吸收元件；

图9示出了根据本发明的能量吸收元件在处于非操作状态时的等效电路图；

图10示出了根据本发明的能量吸收元件在处于触发状态时的等效电路图；

图11以如图4一样的视图示出了第三实施方式的能量吸收元件；以及

图12示出了用于第三实施方式的能量吸收元件的坯件，该坯件被示出处于金属板成形部件的在变形操作之前的制造步骤，以用于对第三实施方式的能量吸收元件进行说明。

具体实施方式

在各图中，相同的部件始终具有相同的附图标记，因此相同的部件在所有情况下通常仅被命名或提及一次。

图1、图2和图3示出了转向柱1，具体地，图1以立体图相对于行进方向从侧部向前倾斜地示出了转向柱1，图2以所述视图的放大细部示出了转向柱1，以及图3以相对于行进方向从相同侧部向后倾斜的视图示出了转向柱1。

转向柱1具有调节单元2，该调节单元2具有套筒单元21，转向轴22以可绕其纵向轴线23旋转的方式安装在套筒单元21中。方向盘(在此未示出)可以安装在位于转向轴22的相对于行进方向的后部区域中的紧固部分24上。

转向柱1具有保持单元3以用于与机动车辆车身(未示出)的紧固。保持单元3具有保持件31，从该保持件31延伸有两个侧构件32。

调节单元2的套筒单元21被容置在侧构件32之间。夹紧轴4相对于纵向轴线23横向地延伸穿过附接至套筒单元21的盒状支承元件25中的开口，并且夹紧轴4经由长形孔33穿过这两个侧构件32，长形孔33相对于纵向轴线23横向地且相对于夹紧轴4横向地在竖向方向H上延伸。夹紧轴4联接至现有技术本身已知的夹紧装置，例如联接至凸轮型夹紧装置、倾斜销夹紧装置或类似夹紧装置，该夹紧装置被支承在侧构件32中的一个侧构件的外部。可以使夹紧装置进入到固定位置，在该固定位置，夹紧力通过夹紧轴4而从外部施加于侧构件32，因此，所述侧构件通过夹紧轴4而被相对于彼此拉到一起并且通过套筒单元21的侧表面26以摩擦锁定的方式而被支撑。因此，在正常驾驶模式期间，套筒单元21相对于车身固定，并且调节单元2通过套筒单元21也相对于车身固定。如果使夹紧装置进入到释放位置，则经由侧构件32施加于侧表面26的楔入力或夹紧力被消除，并且因此摩擦连接被释放。因此，调节单元2可以经由侧颊部32中的长形孔33相对于保持单元3沿竖向方向H被调节，并且因此，可以进行方向盘的高度调节，如附图中由双箭头所指示的。

在每种情况下，肋状的突出部27和28侧向地布置在调节单元2的侧表面26上，即从内部朝向侧构件32突出，其中，突出部27布置在支承元件25上，并且突出部28布置在套筒单元21上且布置成在所示出的示例中与纵向轴线23处于大致同一高度。突出部27和28成对地相距一定距离大致平行于彼此布置，并且突出部27和28大致平行于纵向轴线23延伸。侧构件32在其面向所述侧表面26的内侧上同样具有突出部，这些突出部在所示出的示例中由压条34和35形成，压条34和35例如通过压入而从相对于套筒单元21的外部模制到侧构件32中，压条34和35优选地由钢板组成。压条相对于纵向轴线23横向地并且因此相对于所述突出部27和28横向地沿竖向方向H延伸。在所示出的示例中，压条不是平行布置的，而相反地，如附图中可以看到的，压条彼此成一角度布置，并且因此在想象的延伸中，压条将在保持单元3上方的交叉点36处相交，如由虚线示意性地指示的。

在夹紧装置的固定位置中，侧构件32的内侧上的由压条34和35形成的突出部与侧表面26上的突出部27和28相接触，并且因此形成四点支承。借助于平行的突出部27和28以及相对于彼此成一角度延伸的压条34和35，实现了四点状楔入接触，在该四点状楔入接触中，在每种情况下突出部27或28中的一者与压条34或35中的一者接触的四个楔入点形成梯形的角点。夹紧轴4竖向地穿透所形成的梯形表面，即夹紧轴4位于由楔入点限定的表面区域内。在固定操作期间，优选地由钢板制成的侧构件32的梯形表面区域通过夹紧轴4被弹性地向内模制，即在每种情况下被导向侧表面26，所述表面区域以压条34和35以及突出部27和28为界。这导致了侧构件32的突出部27和28与侧表面26之间的相对于绕夹紧轴4的旋转的互锁连接。因此，在固定位置中，调节单元2的套筒单元21被特别可靠地免于相对于保持单元3旋转和移位，并且因此可以通过相对较小的楔入力来实现方向盘的可靠的竖向和纵向定位。

侧构件32和具有支承元件25的套筒单元21优选地由冲压的、弯曲且接合的金属板部件形成。因此，突出部27、28、34和35可以被设计为模制到金属板中的棱边或压条。替代性地，突出部27、28、34和35可以通过另外地附接至金属板的部件——例如由塑料或由其他适合的材料制成的轨条或异形件——来实现，例如呈突出部28的形式的这些部件以互锁的方式锁到套筒单元21的壁中的开口中。替代性地，可以将突出部以一些其他方式从内部模制到侧构件32上，例如呈通过焊合而形成的腹板形式或类似形式，以替代压条34和35。

为了实现碰撞装置，保持件31具有长形孔37，长形孔37平行于纵向轴线23延伸，并且紧固轴颈5被引导穿过长形孔37，所述紧固轴颈被设计为滑动囊或滑动块并且形成与车身固定地连接的支承单元。紧固轴颈5可以借助于螺栓(未示出)紧固至车身的横梁。在碰撞情形下，当驾驶员撞击方向盘时，力沿纵向方向L向前作用于调节单元2，所述力大于紧固轴颈5与保持件31之间的静摩擦力，并且因此保持件31相对于车身并且因此相对于紧固轴颈5向前移动，其中，每个紧固轴颈5相对于纵向方向L在对应的长形孔37中向后滑动。

如图4至图8中的各实施方式中所示的根据本发明的能量吸收元件6附接在紧固轴颈5与保持单元3之间。在以示例的方式示出的实施方式中的每个实施方式中，能量吸收元件6包括第一紧固元件61和第二紧固元件62，第一紧固元件61和第二紧固元件62相对于纵向轴线23的纵向方向L彼此相距一定距离布置。第一紧固元件61相对于平行于纵向轴线23的载荷通过紧固开口63固定地连接至安装至车身的紧固轴颈5，即紧固轴颈被引导穿过紧固开口63。第二紧固元件62例如通过填缝、铆接或焊接而借助于楔入或接合连接件38固定地连接至保持单元3的保持件31。

变形元件64连接至紧固元件61和62，并且因此紧固元件61和62的相对运动导致变形元件64的塑性变形，下面还将进一步解释。

此外，根据本发明，预定断裂元件7连接至第一紧固元件61并且连接至第二紧固元件62，预定断裂元件7因此相对于作用在紧固元件61和62上的力F布置成平行于变形元件64。

在图4、图5和图6所示的实施方式中，变形元件64被设计为弯曲和撕裂突片。该弯曲和撕裂突片包括板状基体641，在该基体641中形成有弯曲和撕裂突片的弯曲带，该弯曲带以预定撕裂线642为界，该弯曲和撕裂突片在下面简单地被同义地称为撕裂突片643。预定撕裂线642在基体641中形成线性材料弱化部，所述材料弱化部例如由凹口形成。

基体641相对于纵向轴线23横向延伸，在图4、图5和图8中向下延伸或者在图6和图7中延伸到附图的平面中，并且基体641在部分644中经由接合连接件65例如焊点、钎焊连接件、铆接连接件或钳夹连接件固定地连接至第一紧固元件61，该部分644沿纵向轴线的方向成角度并且沿着(由虚线所指示的)弯曲线68弯折大约90°。撕裂突片643同样地成角度，使其自由部分645在纵向轴线23的方向上，并且撕裂突片643固定地连接至第二紧固元件62。在示出的实施方式中，所述第二紧固元件62形成为呈通过沿着撕裂突片643的(由虚线示出的)弯曲线67弯折而形成的金属板部件的形式的单件。该弯折同样为大约90°。

根据本发明的预定断裂元件7附接在第一紧固元件61与第二紧固元件62之间。在示出的示例中，所述预定断裂元件具有带状设计，例如呈具有如同撕裂突片643的宽度的金属板带的形式。预定断裂元件7具有预定断裂点71，该预定断裂点71例如由与预定断裂元件7的其余范围相比减小了的材料横截面来实现。

在示出的实施方式中，预定断裂元件7与第一紧固元件61形成为单件，并且同样地作为单件合并到第二紧固元件62中。

此外，如所示出的，预定断裂元件7可以在第二紧固元件62的自由端部处绕弯曲线66弯折180°，并且预定断裂元件7可以作为单件合并到撕裂突片643中。相对于紧固元件62绕弯曲线67弯折了所示示例中的90°的撕裂突片643同样地与基体641一起作为单件形成变形元件64。基体641在绕弯曲线68弯折了所示示例中的90°之后合并到部分644中，该部分644例如经由被设计为焊点的接合连接件65固定地连接至第一紧固元件61。因此，根据本发明的能量吸收元件6可以由单件式金属板坯制造为弯曲/接合部件，这使得与现有技术相比允许特别节约且成本有效的生产。

图4示出了处于完整原始状态的能量吸收元件6，在该完整原始状态中，两个紧固元件61、62经由预定断裂元件7彼此连接，并且平行于预定断裂元件7布置的变形元件64未变形。在图6中示出了同样的状态，其中，平行于竖向方向H从上方进行观察。由此明显的是，预定断裂元件7的宽度与第二紧固元件62和撕裂突片643的宽度相同。预定断裂点71的减小的材料横截面通过两个V形凹部72而形成在所述预定断裂元件中，这两个V形凹部72被侧向地引入到预定断裂元件7的范围中。

图5示出了根据图4的能量吸收元件6，其中，该能量吸收元件6处于碰撞情形之后的触发且局部变形的状态。如上所述，在这种碰撞情形中，保持件31相对于安装至车身的紧固轴颈5——也称为滑动囊或滑动块——沿平行于纵向轴线23的纵向方向L向前移动。因此，力F、即平行于纵向轴线23的拉力相对于与紧固轴颈5连接的第一紧固元件61而被施加在与保持件31连接的第二紧固元件62上。如果力F超过预定极限值，即超过仅在当身体撞击方向盘时的碰撞情形下产生的极限力，则预定断裂点71受到大到使得预定断裂点71由于预定断裂元件7中的材料的抗拉强度被超过而撕裂的拉伸载荷。直到那时，第二紧固元件62才可以相对于第一紧固元件61沿平行于纵向轴线23的力F的方向移动。因此，撕裂突片643沿着预定撕裂线642与基体641分离并且同时弯曲远离基体641，其中，基体641本身同样也弯曲。借助于撕裂和弯曲，在碰撞期间进入到调节单元2的能量在预定撕裂线642的长度上被连续地转换为变形功，即能量被吸收。

由于预定断裂元件7的根据本发明的一体化，撕裂突片643可以分离并且弯折，即，变形元件64可以仅在预定断裂元件7已经由于极限力F被超过而断裂或撕裂之后开始启用。在载荷小于阈值的情况下，例如在由于因未经授权使用而进行的转向柱调节操作期间，预定断裂元件7未被破坏并且变形元件64未能被启用并且因此也不能被损坏。

图7示出了能量吸收元件6的替代实施方式，其中，该能量吸收元件6以与根据图4至图6的实施方式类似的方式构造，但是与根据图4至图6的实施方式相比，该能量吸收元件6包括经由预定撕裂线642仅在一侧上连接至基体641的撕裂突片643。在其他方面，操作是相同的。

图8中所示的实施方式的变形元件64大致对应于图4中所示的设计，不同之处在于，设置弯曲带以替代撕裂突片643，该弯曲带呈纯弯曲突片69的形式，该纯弯曲突片69甚至在原始状态下沿着形成孔口的两个分离线691与基体641分离，并且因此纯弯曲突片69在碰撞情形下不分离出来而是仅弯折。因此，可以实现不同的能量吸收特性。

图9和图10分别示出了根据本发明的能量吸收元件在处于非操作状态时和在处于触发状态时的等效电路图，其中，第一紧固元件联接至固定承载件并且第二紧固元件联接至可动承载件，该可动承载件能够沿纵向方向移位。预定断裂元件7和变形元件64均被符号化为弹簧，其中，所述弹簧并联连接。在非操作状态中，如图9所示，第一紧固元件61与第二紧固元件62之间的力通量经由预定断裂元件7并经由变形元件64产生，如已经解释的，这是因为预定断裂元件7和变形元件64相对于力通量彼此平行地布置。在如图10中的触发状态中，预定断裂元件7已经因极限力被超过而断裂，或者换句话说，预定断裂元件7与力通量断开联系，因此力F此时仅作用在变形元件64上，并且因此，使第二紧固元件62在纵向方向L上的移位变形。

图11以立体图示出了根据本发明的第三实施方式的能量吸收元件6，其中，所述能量吸收元件6被设计为单件式的整体部件，该单件式的整体部件优选地形成为单件式的经冲压且弯曲的部件。换句话说，所述能量吸收元件在不需要前述实施方式中的接合连接件的情况下控制。因此，所述能量吸收元件可以通过冲压和弯曲工艺来制造，而不需要额外的其他操作。制造优选地以四阶段过程来进行。因此，根据本发明的能量吸收元件6可以特别经济地来制造。根据本发明的能量吸收元件6包括第一紧固部分61和第二紧固部分62，其中，预定断裂元件7和变形元件64布置在紧固部分61与紧固部分62之间。在该实施方式中，在第一紧固部分61与基体641之间不设置接合点，这是因为在第一紧固部分61与基体641之间设置有补偿部分646，所述补偿部分绕弯曲棱边A1、B1、C1且绕弯曲棱边A2、B2、C2变形。为了加强补偿部分646，优选地可以在补偿部分646的半径区域中引入至少一个加强压条647。这优选地在最终变形步骤中进行，该最终变形步骤也可以用作校准能量吸收元件6。加强压条647使补偿部分646加强。由此，补偿部分646在碰撞期间的无意变形被减小。

为了形成第二紧固部分62，原始板的材料被绕弯曲棱边D弯回并因此合并到部分645中，并且此外借助于绕棱边E进行的弯折而导入弯曲带643中。由于第二紧固部分的构型，因此需要将补偿部分646通过相应的弯曲棱边A1、B1、C1或弯曲棱边A2、B2、C2而设置在第一紧固部分61与基体641之间，以便提供因第二紧固部分62的弯回部分645而需要的空间补偿。为了更好地阐明这一点，在图12中以展开方式示出了根据图11的能量吸收元件。这对应于板在冲压操作与随后的弯曲操作的制造步骤之间的状态。可以容易观察到，根据本发明的能量吸收元件可以由单件式的整体金属板部件来制造，其中，不需要附加的接合连接件。

下面列出的制造步骤可以用于生产根据第三实施方式的能量吸收元件：

-从金属板冲压出坯件；

-在工具模具中模制由第二紧固元件62和部分645组成的V形部分，并且在该过程中，布置在第二紧固部分62的两侧上的两个补偿部分646借助于简单的工具系统在相反的方向上被预先确定形状；

-以直角使第一紧固部分61形成斜面从而形成变形元件64；

-在补偿部分646以及由第二紧固元件62和部分645组成的U形部分的最终形状的压印期间，对能量吸收元件进行校准。加强压条647也可以优选地同时被压印。

原则上，能够想到并且可能的是，在不脱离本发明的基本构思的情况下，以根据本发明的方式将变形元件64的(文中未提及的)其他结构形式与预定断裂元件7的不同的结构形式结合。

附图标记列表

1 转向柱 61、62 紧固元件

2 调节单元 63 紧固开口

21 套筒单元 64 变形元件

22 转向轴 641 基体

23 纵向轴线 642 预定撕裂线

24 紧固部分 643 撕裂突片(弯曲带)

25 支承元件 644 部分

26 侧表面 645 部分

27、28 突出部 646 补偿部分

3 保持单元 647 加强压条

31 保持件 65 接合连接件

32 侧构件 66、67、68 弯曲线

33 长形孔 69 弯曲突片(弯曲带)

34、35 压条 691 分离线

36 互锁点 7 预定断裂元件

37 长形孔 71 预定断裂点

38 接合连接件 72 凹部

4 夹紧轴 H 竖向方向

5 紧固轴颈 L 纵向方向

6 能量吸收元件 F 力

Claims (10)

1.一种用于机动车辆的转向柱(1)的能量吸收元件(6)，所述能量吸收元件(6)包括至少一个变形元件(64)、第一紧固元件(61)和第二紧固元件(62)，其中，所述变形元件(64)连接至所述第一紧固元件(61)和所述第二紧固元件(62)，并且所述变形元件(64)布置在与能够相对于一个紧固元件而施加在另一紧固元件上的力有关的力通量中，

其特征在于，

至少一个预定断裂元件(7)平行于所述力通量中的所述变形元件(64)而连接至所述第一紧固元件(61)和所述第二紧固元件(62)。

2.根据权利要求1所述的能量吸收元件，其特征在于，所述预定断裂元件(7)包括预定断裂点(71)，所述预定断裂点(71)具有与所述紧固元件(61、62)之间的其余范围相比减小了的断裂或撕裂强度。

3.根据前述权利要求中的任一项所述的能量吸收元件，其特征在于，所述第一紧固元件(61)和所述第二紧固元件(62)在纵向方向(L)上布置成彼此相距一定距离，其中，所述变形元件(64)和所述预定断裂元件(7)相对于所述纵向方向(L)布置在所述第一紧固元件(61)与所述第二紧固元件(62)之间。

4.根据前述权利要求中的一项所述的能量吸收元件，其特征在于，所述变形元件(64)能够以连续进行的方式在预定变形距离上变形。

5.根据前述权利要求中的一项所述的能量吸收元件，其特征在于，所述变形元件(64)包括弯曲元件和/或撕裂突片和/或弯曲和撕裂突片。

6.根据权利要求5所述的能量吸收元件，其特征在于，所述能量吸收元件(64)包括基体(641)和弯曲带(643，69)，所述基体(641)附接至所述第一紧固元件(61)，所述弯曲带(643，69)形成在所述基体(641)上并且连接至所述第二紧固元件(62)。

7.根据权利要求6所述的能量吸收元件，其特征在于，所述第二紧固元件(62)形成在所述弯曲带(643，69)上，并且所述弯曲带(643，69)被引导成相比于所述预定断裂元件(7)离开所述第二紧固元件(62)更远，直至所述第一紧固元件(61)。

8.根据前述权利要求中的一项所述的能量吸收元件，其特征在于，所述能量吸收元件(6)设计为单件式成形部件，优选地设计为金属板成形部件。

9.一种用于机动车辆的转向柱，所述转向柱包括支承单元和保持单元，所述支承单元能够连接至机动车辆的车身，所述保持单元对其中以可旋转的方式安装有转向轴的调节单元进行支承，并且所述保持单元由所述支承单元保持以能够沿纵向方向移位，其中，能量吸收元件包括变形元件，所述变形元件分别通过一个紧固元件连接至所述支承单元和所述保持单元，并且所述变形元件在所述支承单元和所述保持单元于发生碰撞时的相对移位期间变形，从而吸收能量，

其特征在于，

所述能量吸收元件(6)包括至少一个预定断裂元件(7)，所述预定断裂元件(7)紧固在所述紧固元件(61、62)之间。

10.根据权利要求9所述的转向柱，其特征在于，所述预定断裂元件(7)如权利要求1至8中的一项所述进行设计。