CN109311501B - 用于机动车辆的转向柱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车辆的转向柱(1)，该转向柱包括：内护套管(31)，转向轴(30)安装在内护套管中以能够绕其纵向轴线(L)旋转；外护套单元(33)，内护套管(31)保持在外护套单元中并且能够直接或间接地连接至机动车辆的车身；夹持装置(4)，夹持装置在固定位置将外护套单元(33)相对于内护套管(31)固定，并且夹持装置在释放位置允许内护套管(31)相对于外护套单元(33)至少沿纵向方向调节，其中，夹持装置(4)具有至少一个锁定元件(46)，该锁定元件沿纵向方向支撑在外护套单元(33)上，并且锁定元件在固定位置以在纵向方向上不可移位的方式连接至接合元件(34)，接合元件连接至内护套管(31)，并且锁定元件在释放位置从接合元件(34)释放并且允许内护套管(31)相对于外护套单元(33)沿纵向方向相对移动。内护套管(31)和外护套单元(33)通过能量吸收装置(5)和联接装置(6)联接，能量吸收装置具有至少两个能量吸收元件(54、56)，其中，至少第一能量吸收元件(56)或第二能量吸收元件(54)能够通过联接装置(6)联接在内护套管(31)与外护套单元(33)之间或者与内护套管和外护套单元分离，在联接状态下且在夹持装置(4)的固定位置中，能量吸收元件在内护套管(31)相对于外护套单元(33)移位期间塑性地变形。为了占用较小的安装空间，本发明提出能量吸收元件(54、56)布置在联接装置(6)与接合元件(34)之间，其中，联接装置(6)连接至外护套单元(33)。

Description

用于机动车辆的转向柱

技术领域

本发明涉及用于机动车辆的转向柱，该转向柱包括：内护套管，转向轴安装在内护套管中使得转向轴能够绕其纵向轴线旋转；外护套单元，内护套管保持在外护套单元中并且外护套单元可以直接或间接地连接至机动车辆的车身；以及夹持装置，夹持装置在固定位置将外护套单元相对于内护套管固定，并且夹持装置在启用位置使得内护套管相对于外护套单元至少沿纵向方向调节，其中，夹持装置包括至少一个止动元件，止动元件沿纵向方向支撑在外护套单元上并且止动元件在固定位置以在纵向上不可移位的方式连接至接合元件，接合元件连接至内护套管，并且止动元件在启动位置从接合元件释放并使得内护套管能够相对于外护套单元沿纵向方向移动，其中，内护套管和外护套单元通过能量吸收装置和联接装置联接，能量吸收装置包括至少两个能量吸收元件，其中，至少第一能量吸收元件或第二能量吸收元件可以通过联接装置联接在内护套管与外护套单元之间或者可以与内护套管和外护套单元断开联接，并且在联接状态下且在夹持装置的固定位置中，所述能量吸收元件可以在内护套管相对于外护套单元的移位期间塑性地变形。

背景技术

现有技术公开了用于使方向盘的位置适应于驱动机动车辆的人的就座位置的这种转向柱的不同的实施方式。除了通过正被设定的转向柱的倾斜来进行高度调节外，在所论述的类型的转向柱中，配装在转向轴的后端部处的方向盘可通过转向柱的纵向轴线的纵向方向上的调节而定位在车辆内部中。

长度调节能力通过下述方式来实现：由外护套单元和围绕可旋转安装的转向轴的内护套管构成的致动单元可以可伸缩地推进和推出并且可以借助于可释放的夹持装置固定在不同的纵向位置中，即以可释放的方式固定在不同的纵向位置中。夹持装置——也被称为稳固装置——对保持在车身上的外护套单元起作用，其中，在夹持装置的打开状态——也被等同地称为启用或释放位置——中，内护套管可以在外护套单元中移位以设定方向盘的位置；并且在关闭状态——也被称为固定位置或稳固位置——中，内护套管支撑在外护套单元中，并且在正常驱动操作期间，方向盘的位置在预期的机械应力下是固定的。

在车辆发生相撞即所谓的碰撞——在碰撞中驾驶员以高速撞击方向盘——时，用于改善乘员安全性的已知的有效措施是使得转向柱即使在夹持装置的固定位置中，转向柱在方向盘受到超过仅在发生碰撞时产生的极限值的较大力时仍可以被纵向地推动在一起。为了确保与方向盘接触的车身的受控制动，可以在外护套单元与内护套管之间联接能量吸收装置，外护套单元与内护套管在正常操作期间通过夹持装置固定至彼此，但是在发生碰撞时相对于彼此被推动到一起。因此，引入的动能例如通过正在裂开的破裂突片或正在被弯曲的长形弯曲元件——比如弯曲丝或弯曲带——转变成能量吸收元件的塑性变形。

在DE 10 2008 034 807 B3中描述了论述中的类型的转向柱。在所述文献中描述的夹持装置包括止动元件，该止动元件沿纵向方向支撑在外套单元上，并且当夹持装置沿横向于纵向方向的方向固定时，止动元件可以在固定位置移动成与内护套管上的对应的接合元件处于力配合和形状配合接合。在启用位置，止动元件通过夹持装置被从接合元件抬起、即被释放，并且因此内护套管可以沿纵向方向在外套单元中移位以调节方向盘的位置。

接合元件通过能量吸收装置连接至内护套管，能量吸收装置在正常操作期间不经受应力，即在外护套单元与内护套管之间形成刚性连接。然而，在发生碰撞时，止动元件将大力引入到接合元件中使得外护套单元和内护套管相对于彼此纵向地移动，其中，能量吸收元件变形并且因此以受控的方式制动移动。

所述文献DE 10 2008 034 807 B3还提出了能量吸收装置的制动动作能够被控制使得可以在发生碰撞时考虑驾驶员是否系好安全带或是否能够实现对比如驾驶员的重量、距转向的距离等参数的适应。具体而言，出于此目的，提供至少两个能量吸收元件，并且这些能量吸收元件可以根据需要通过将它们联接在外护套单元与内护套管之间的联接装置来启动，即将能量吸收元件移动成在外护套单元与内护套管之间处于机械操作连接。出于此目的，如果需要可以启动联接装置的致动器，例如热电致动器或开关、也被称为热开关，致动器机械地将第一能量吸收元件或第二能量吸收元件或这两者能量吸收元件联接到护套单元与护套管之间的力流中。这使得可以实现适于相应需求的制动特性、即所谓的碰撞级别。

然而，先前已知的设置的缺点是联接装置与能量吸收元件一起紧固在内护套管上，并且因此联接装置在转向柱的调节期间沿着纵向方向移动，因此占用了相对大量的移动或安装空间。

类似的设置被描述在US 2015/0375773 A1中，在该文献中联接装置的热电致动器同样与能量吸收元件一起配装在内护套管上。尽管能量吸收元件以节省空间的方式设置在护套管的一侧上，但是在调节期间移动的联接装置所需的安装空间的量同样不利地大。原则上，这同样适用于从DE 10 2009 009 577 B3已知的可调节的转向柱。

鉴于以上描述的问题，本发明的目的是提供具有至少两个碰撞级别并占用较小量的安装空间的论述中的类型的转向柱。

发明内容

该目的通过本发明的转向柱来实现。

为了解决前述问题，本发明提出了能量吸收元件应设置在联接装置与接合元件之间，其中，联接装置连接至外护套单元。

在本发明中，包括例如热电致动器、简称为热开关的联接装置可以固定至外护套单元。在发生碰撞时，力因而通过安装在外护套单元上的联接装置从外护套单元引入到至少一个或更多个能量吸收元件中，其中，联接中的能量吸收元件抵靠内护套管被纵向地支撑在接合部件上。因此，在发生碰撞时，接合部件的内侧管相对于外侧单元和固定至外侧单元的联接装置移动，并且由此联接的能量吸收元件变形，在该过程中能量被吸收。

根据本发明的设置的一个优点是，在转向柱的调节期间，当止动部件从接合部件释放并且内护套管相对于外护套单元沿纵向方向移位时，联接装置和能量吸收元件两者保持在外护套单元上的位置中，即联接装置和能量吸收元件两者不与现有技术中已知的设置的情况一样沿着纵向方向移动。这意味着需要较小量的安装空间并且可以实现有利的、特别紧凑的构型。

可以设计成例如带齿的盘的形式的接合元件可以例如通过铆钉连接直接地紧固在内护套管的外部。同样可以想到并且可能的是，接合元件和内护套管例如通过设置在内护套管上的齿形成部或包括等距凹部的内护套管设计成单件一体化部件的形式。因此，接合元件向外突出的程度比现有技术小，其中，能量吸收元件插入在接合元件与护套管之间。

联接装置可以包括可移动的联接元件，联接元件在联接装置启动时联接在内护套管与接合元件之间的至少一个能量吸收元件中或者与所述至少一个能量吸收元件断开联接。联接元件在启动期间根据需要由联接装置驱动，并且因此相对于联接装置和外护套单元移动，并且因此也相对于至少一个能量吸收元件移动。相对的移动允许联接元件将一个或更多个能量吸收元件通过联接装置——例如通过形状配合接合——机械地连接至外护套单元，并且因此相关的能量吸收元件被联接到外护套单元与内护套管之间的力流中。附加地联接的能量吸收元件允许更多的能量在发生碰撞时被吸收，因此增加了碰撞级别。

作为替代方案，可以想到并且可能的是，在停止状态下，当联接装置没有被启动时，通过联接元件将能量吸收元件中的至少一个能量吸收元件联接到内护套管与外护套单元之间的力流中，并且在联接装置被启动时通过联接元件的相对移动，将一个或更多个能量吸收元件断开联接，也就是说从联接装置与内护套管之间的连接被释放。断开联接的能量吸收元件在发生碰撞时没有变形，并且因此吸收了相对较少量的能量并降低了碰撞级别。

在实际构型中，联接装置可以包括热电致动器，热电致动器可以被启动以使联接元件被以烟火式推进的方式驱动。热电致动器包括可以通过电脉冲点燃的烟火式推进剂。推进剂的爆炸使联接元件相对于联接装置移动，并且因此相对于能量吸收元件中的至少一个能量吸收元件移动，其中，至少一个能量吸收元件被联接或被断开联接。

联接元件可以包括承载销，出于联接或断开联接的目的，承载销可以横向于纵向轴线移动并且可以移动成与能量吸收元件处于操作性接合或与能量吸收元件脱离操作性接合。在联接装置启动时，承载销可以沿其类似销的纵向长度的方向移动。联接元件优选地沿内护套管侧部设置在距纵向轴线一定距离处，并且因此承载销的移动路径横向于纵向轴线穿过内护套管延伸。这提供了联接装置在外护套单元上的节省空间的设置。与现有技术中的联接元件或承载销相对于纵向轴线径向地移动相比，可以实现可用安装空间的较小径向尺寸并且因此实现可用安装空间的更好利用。

本发明的有利实施方式是能量吸收元件设计成长形的弯曲元件的形式，该长形的弯曲元件包括通过弯曲部分连接至彼此的两个肢部，其中，弯曲部分和肢部平行于具有表面法线的弯曲平面定位。换句话说，弯曲部分通过围绕平行于表面法线定位的弯曲轴线的弯曲操作形成。这种结构的两个肢部——也被称为弯曲带或弯曲丝——被优选地通过大致180°的弯曲部分连接至彼此并且因此位于弯曲平面中的两个肢部基本平行于彼此延伸。肢部则同样平行于纵向轴线定位。在发生碰撞时，力被纵向引入到第一肢部中，而第二肢部相对于第一肢部被支撑，并且因此弯曲元件中的穿过弯曲部分延伸的一个长形肢部相对于另一肢部弯曲。出于联接或断开联接的目的，联接装置可以将第一肢部联接至在发生碰撞时被固定的外护套单元，或者可以将第一肢部从外护套单元释放。第二肢部可以沿纵向方向被支撑在内护套管上，在发生碰撞时内护套管相对于外护套单元移动。因此，在发生碰撞时，弯曲元件在联接状态下出于吸收能量的目的而变形；在发生碰撞时，弯曲元件在断开状态下不吸收任何能量。

能量吸收元件相对于弯曲平面优选地对称设置，其中，纵向轴线与平面重合并且平面相对于表面法线正交设置。表面法线优选地平行于夹持螺栓设置。

优选地进行下述设置：弯曲元件的第一肢部能够固定在联接装置上并且第二肢部能够沿纵向方向支撑在接合元件上。弯曲元件可以通过移动成与第一肢部上的开口、承载钩等接合的联接元件——例如承载销——直接联接或断开联接，并且从而确保联接装置的连接，或作为替代方案，弯曲元件可以通过在发生碰撞时移出接合并将弯曲元件与联接装置断开联接并因此使其停用的联接元件来直接联接或断开联接。通过弯曲元件的第二肢部，弯曲元件可以通过接合元件被支撑在内护套管上。在发生碰撞时，弯曲元件仅在弯曲元件通过联接元件连接至联接装置时变形。

能量吸收元件能够支撑在止动元件上。在固定装置的关闭状态下，止动元件在纵向方向上与接合元件建立力配合，接合元件的部分被固定至护套管。因此在发生碰撞时，用于使能量吸收元件变形的力通过止动元件和接合元件被引入到护套管中。实际上，止动元件和接合元件可以包括相应的连接元件，例如呈形状配合元件的形式，比如齿形成部等，当固定装置关闭时，连接元件可以垂直于纵向轴线移动成彼此接合并且因此以在纵向上不可移位的方式通过形状配合固定至彼此。接合元件可以设计成例如纵向地长形带齿的盘的形式，带齿的盘横向于纵向方向形成齿并且止动元件——该止动元件设计成具有相应的啮合齿形成部的带齿的块体的形式——可以被引入到与带齿的盘的接合中，以设定不同的调节位置。

有利的构型是使止动元件包括传输元件，能量吸收元件中的至少一个能量吸收元件可以在纵向方向上抵靠传输元件支撑。传输元件连接至止动元件并且在关闭状态下确保将固定装置的夹持力从止动元件传输至接合元件。出于此目的，传输元件可以包括用于连接至接合元件的连接元件，例如如上所述的齿形成部。至少一个能量吸收元件可以沿纵向方向支撑在传输元件上。因此，在发生碰撞时，力通过传输元件被传输至至少一个能量吸收元件，然后能量吸收元件通过相对于固定的联接装置的纵向移动而变形，在该过程中能量被吸收。

传输元件通过可分离的连接部连接至止动元件是有利的。在正常的操作期间，传输元件通过在该点完整地即未分离的可分离的连接部被紧固在止动元件上，并且因此，在固定装置启动时，传输元件与止动元件一起移动以固定或释放止动元件与接合元件之间的接合。此处可分离的连接部包括预定断裂点或预定破裂点，并且当在纵向方向上的极限力超过在发生碰撞时作用在接合元件与止动元件之间的所述极限力时，所述预定断裂点或破裂点因此断裂或破裂并且被断开，即分离。这意味着传输元件与止动元件断开并且可以相对于外护套单元沿纵向方向与紧固在护套管上的接合元件一起移动。此处传输元件将变形力从内护套管引入到通过联接装置联接至外护套单元的能量吸收元件中。

可分离的连接部可以包括设置在止动元件与传输元件之间的预定断裂元件。预定断裂元件可以形成或包括弱点，例如预定断裂点或预定破裂点，当先前限定的预定断裂力被超过时预定断裂点或预定破裂点断开并且使得止动元件能够沿纵向方向相对于传输元件移动。例如，预定断裂元件可以包括剪切销，剪切销具有固定在止动元件上的一个端部和固定在传输元件上的另一个端部并且通过预定的断裂力被剪切或断裂。这种剪切销例如可以由例如铝或塑料的材料制造，这种材料比通常用于生产止动元件和接合元件的通常为钢的材料更柔软或更易碎并且具有较低的机械负载能力(强度)。这在发生碰撞时确保可靠的剪切或断裂操作，因此能量可以被吸收在联接在传输元件与联接装置之间的能量吸收元件中。

能量吸收元件设置成被壳体包围，该壳体在空间上界定能量吸收元件在发生碰撞时的变形。壳体可以配装在外护套单元上，或者壳体可以结合在外护套单元中或者可以与外护套单元一起形成。壳体内部包围能量吸收元件，并且因此这提供了用于受控的变形的限定空间。这确保了即使在发生碰撞时极限力有效的情况下，在变形期间也不会发生任何不受控的屈曲，这就功能可靠性而言是有利的。

两个或更多个能量吸收元件可以径向设置在内护套管的同一侧上，如相对于纵向轴线所观察到的。这意味着能量吸收元件可以被结合在内护套管一侧上的具有至少两个碰撞级别的单个、一体化的能量吸收装置中。

根据本发明的能量吸收装置包括至少两个能量吸收元件，至少两个能量吸收元件可以根据需要通过联接装置单独启动或一起启动。启动可以通过联接在内护套管与接合元件之间或者与内护套管和接合元件断开联接的能量吸收元件进行，即，启动可以通过能量吸收元件与护套管和接合元件之间的正在被建立或断开的机械操作连接来进行。碰撞级别或制动程度可以通过能量吸收元件的处于受控联接中的操作来增加，并且相反地，可以通过断开联接来减小。

本发明的特别的优点是，根据本发明的能量吸收装置中的至少所述两个以及可能更多的能量吸收元件可以在结构上结合以形成一体式单元，该单元可以作为整体安装在护套管的一侧或转向柱的一侧上。这提供了具有两个或更多个碰撞级别的能量吸收装置的特别紧凑的结构，这比在现有技术中需要更小的安装空间。

有利的实施方式是至少第一能量吸收元件和第二能量吸收元件以夹层状的方式沿径向方向彼此相邻设置，如相对于纵向轴线所观察到的。在该结构中，两个或更多个能量吸收元件以堆叠的形式设置成一个位于另一个上方或一个位于另一个附近并且形成特别紧凑的子组件。如果能量吸收元件设计成弯曲带的形式，则可以使能量吸收元件具有平行于法线方向的共同的弯曲轴线或者具有至少平行的弯曲轴线，因此能量吸收元件基本上彼此平行地相互设置。有利的是可以使弯曲带各自在纵向方向上由联接装置和接合元件上的相同的端部支撑。通过基本上一个位于另一个附近的相互设置可以实现紧凑的结构。

至少两个能量吸收元件可以设置在共同的壳体中。壳体形成能量吸收装置的一部分，能量吸收装置将能量吸收元件围封到至少某种程度并且保护能量吸收元件免受有害的影响。也可以使用于能量吸收元件的紧固元件、用于接合元件的纵向引导件等形成在壳体中或壳体上。优选的情况是，为了密封能量吸收装置，在壳体上设置优选地呈模制的弹性密封元件的形式的密封元件。因此，可以保护能量吸收装置免受比如灰尘的环境影响。

在有利的结构中，分离元件被设置在能量吸收元件之间。分离元件可以例如通过插入在相邻的能量吸收元件之间的分隔壁或分隔板形成。这意味着相邻的能量吸收元件以功能上可靠的方式彼此隔离，并且因此一个能量吸收元件的功能不会受相邻的能量吸收元件的影响。这对于在发生碰撞时增加的操作可靠性和功能可靠性而言是有益的。

本发明的一个实施方式是能量吸收元件中的至少一个能量吸收元件设计成长形的弯曲元件——也被称为弯曲带——的形式，弯曲元件包括通过弯曲部分彼此连接的两个肢部，其中，一个肢部可以固定在接合元件上并且另一个肢部可以沿纵向方向支撑在内护套管上。已知使用由于优选180°的弯曲部分而呈U形设计的弯曲丝或弯曲带形式的能量吸收元件，其中肢部基本上平行于纵向方向延伸，“基本上平行”被理解为意味着具有±10°的立体角的偏差。一个肢部的端部根据沿纵向方向的运动通过接合元件而连接至内护套管，例如通过在发生碰撞时支撑在止挡件或支座上的接合元件连接至内护套管。另一端部出于联接的目的联接至联接元件，例如通过插入类似销的联接元件或承载件联接至联接元件，并且另一端部在发生碰撞时沿着纵向方向由所述端部承载。在两个端部在发生碰撞时相对于彼此移位期间，弯曲在弯曲元件的纵向长度上迁移，动能由于变形功而被转变或吸收。根据本发明，两个或更多个长形的弯曲元件可以以堆叠的形式径向地设置成如上所述的一个位于另一个上方。

如上所述实施的弯曲带具有平行于平面延伸的弯曲部分，这旨在意味着U形长度位于平面内或平行于平面。换句话说，使弯曲带优选地弯曲通过180°的操作围绕垂直于所述平面定位的表面法线进行。该表面法线横向于纵向轴线、优选地垂直于纵向轴线延伸。能量吸收元件的相应的接合开口形成在肢部与弯曲部分之间。

根据本发明，至少两个弯曲带可以在垂直于弯曲带的弯曲平面的方向上以堆叠的形式设置成一个位于另一个上方，也就是说，至少两个弯曲带可以设置在所述表面法线的方向上。因此，一个位于另一个上方堆叠的两个弯曲带的第一肢部和第二肢部至少部分地平行于彼此延伸，是因为弯曲部分的区域可以位于平行的平面中。因此，弯曲带堆叠成一个位于另一个上方使得弯曲带具有至少在某种程度上一个位于另一个上方相互定位的接合开口。这使得例如可以使呈承载销形式的联接元件沿表面法线的方向接合或穿过根据本发明的一个位于另一个上方堆叠的能量吸收元件的接合开口。

为了实现以上阐明的设置，可以设置成使得能量吸收元件以夹层状的方式横向于纵向方向彼此相邻地设置在距纵向轴线一定距离处，其中，弯曲带的弯曲部分在平行于平面的每种情况下延伸，弯曲带相对于该平面以堆叠的方式垂直地设置成一个位于另一个上方。由于弯曲带沿垂直于弯曲带各自的弯曲部分的平面的方向的堆叠形式的设置，一个弯曲带的变形并不影响相应的其他的弯曲带的变形。因此可以提供两个或更多个弯曲带的夹层状/堆叠形式的设置，在该设置中，弯曲带的能量吸收行为不会以不期望的方式相互影响。

还有利的是使至少一个弯曲元件和/或壳体和/或分离元件设置有滑动涂层。这确保了在弯曲元件的部分彼此接触或与包围部件比如壳体接触的情况下，弯曲丝或弯曲带的变形在发生碰撞时均匀地前进并且不被摩擦或干扰阻止。这增加了功能可靠性。

优选的设置是联接装置包括可以被启动以使联接元件被以烟火式推进的方式驱动的热电致动器。热电致动器，通常也被称为“热开关”，包括可以被电脉冲点燃的烟火式推进剂。推进剂的爆炸加快了在本申请中连接至联接元件的可移动的致动器。联接元件因此可以移动成与接合元件和能量吸收元件接合或与接合元件和能量吸收元件断开接合，或者联接元件可以在外护套单元与能量吸收元件之间以一些其他方式建立机械联接。这种热电致动器的优点是：在发生碰撞时非常快速的触发以及高级别的可靠性和致动力，这根据需要确保一个或更多个能量吸收元件是可靠地联接或断开联接。例如，联接元件可以设计成类似销的承载件的形式以将接合元件锁定至能量吸收元件，其中承载件被设置到形状配合的孔中或从该孔移出。

本发明的一个实施方式是外护套单元保持在可以固定在车辆上的支架中。这使得可以在转向柱与车辆之间实现特别坚固的附接。

此处护套单元被优选地保持在支架的前端部处，使得护套单元可以绕枢转轴线枢转，并且可以容置在支架的两个侧部件之间，其中，护套单元可以相对于支架借助于夹持装置固定。

在护套单元与支架之间提供枢转轴线使得可以相对于支架调节护套单元的倾斜。护套单元的倾斜调节、也被称为高度调节因此可以进一步简化，与之相反，护套单元借助于轴线构件直接配装在车辆上，该轴线构件必须配装穿过护套单元的容置钻孔和车辆穿过件的相应的容置部分以形成枢转轴线。

附图说明

将在下面参照附图对本发明的有利的实施方式进行更详细地描述，具体地在附图中：

图1示出了根据本发明的转向柱的立体图，

图2示出了如图1中的转向柱的局部视图，此时处于部分分解的状态下，

图3示出了如图1中的转向柱的护套管的局部视图，

图4示出了如图3中的局部视图，此时处于部分分解的状态下，

图5示出了穿过在碰撞之前处于正常状态下的根据图1的转向柱的纵向截面，

图6示出了穿过碰撞之后的根据图1的转向柱的纵向截面，

图7示出了在发生碰撞期间(碰撞之后)和在高碰撞级别下的根据本发明的转向柱的局部立体图，

图8示出了在发生碰撞期间(碰撞之后)的如图7中的根据本发明的转向柱的视图，此时处于低碰撞级别下，以及

图9示出了在沿法向于弯曲平面的方向观察到的视图中的能量吸收元件(弯曲带)。

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，并且因此相同的部件通常仅被涉及或提及一次。

图1和图2以如从后方(相对于机动车辆(未示出)的行驶方向)倾斜地观察到的立体图示意性地图示了根据本发明的转向柱1。

转向柱1可以借助于支架2紧固在机动车辆(未示出)的车身上，为了清晰起见，已经从图2的视图中省去支架2。为了连接至车身，支架2包括紧固装置21，侧部件22和侧部件23从紧固装置21延伸。

转向轴30安装在内护套管31——也被简称为护套管31——中，使得转向轴30可以绕纵向轴线L旋转，其中，方向盘(未示出)可以安装在转向轴30的后端部处的紧固部分32上。护套管31保持在纵向穿过外护套单元33——简称为护套单元33——的安装件中。

夹持装置4可以通过对夹持杆41的手动致动来可选地移动到固定位置(稳固位置，关闭状态)或启用位置(释放位置，打开状态)中。此处在启用位置中，内护套管31可以在外护套单元33内伸缩地移位以用于在纵向轴线L的方向上进行纵向调节，并且外护套单元33可以根据箭头相对于支架2在高度方向H上进行上下调节。在固定位置中，护套管31沿纵向方向固定在护套单元33中，并且外护套单元33在高度方向H上固定在侧部件22与侧部件23之间。固定位置对应于转向柱1的正常操作，在固定位置中，确保当力通过方向盘以惯例方式作用于转向轴30时，方向盘的设定位置在纵向方向和高度方向上不改变。

具体而言，夹持装置4包括夹持螺栓42，夹持螺栓42以旋转固定的方式连接至夹持杆41并且沿横向于纵向轴线L的方向安装在外护套单元33中并且使得其可以绕其自身的轴线旋转。夹持螺栓42保持在外护套单元33上使得夹持螺栓不能沿纵向方向、即沿纵向轴线L的方向移位。夹持螺栓42被引导穿过位于相对的侧部件22、23中的槽43。夹持机构44本身是已知的并且例如可以包括以旋转固定的方式配装在夹持螺栓42上的第一凸轮盘以及与第一凸轮盘相反定位并以旋转固定的方式设置在侧部件22上的第二凸轮盘，当夹持螺栓42旋转时，夹持机构44用于将两个侧部件22和23相对于彼此牵拉到一起，因此护套单元33以力配合的方式被夹持在侧部件22与侧部件23之间。原则上，夹持机构44可以利用任何期望的已知的机构例如凸轮、倾斜销或滚动体来将夹持螺栓42的旋转转变成夹持移动。

护套管31本身被图示在图3和图4中，其中，为了清晰起见，护套单元33已经被省略。功能元件的相互作用可以从沿着如图5和图6中所示的纵向轴线L截取的纵向截面中获得。

为了使护套管31相对于护套单元33沿纵向方向固定，护套管31上已经安装有在示例中图示的接合部件34，接合部件34设计成呈具有齿形成部35的纵向延伸的带齿的盘的形式，齿形成部35沿着外周形成并且具有呈横向于纵向轴线L延伸的锯齿的形式的齿。止动元件46——该止动元件像夹持螺栓42一样支撑在外护套单元33上使得止动元件不能沿纵向轴线L的方向移位——包括具有齿形成部48的传输元件47，为了设置处于固定位置，齿形成部48可以沿横向于纵向轴线L的方向移动成与接合部件34的齿形成部35接合。在固定位置中，传输元件47从而通过接合部件34以形状配合的方式连接至护套管31，如沿纵向方向观察到的。

凸轮45以旋转固定的方式配装在夹持螺栓42上，凸轮与止动元件46相互作用。如果夹持螺栓42被旋转到启用位置，则凸轮45推压抵靠止动元件46，因此形成在传输元件47上的齿形成部48被从接合元件34的齿形成部35抬起并且与齿形成部35断开接合。护套管31此时可以沿纵向方向在护套单元33中自由移位以设定所期望的纵向位置。

出于固定的目的，夹持螺栓42被旋转到固定位置中，其中，如图5所获得的，止动元件46通过支撑在护套单元33上的弹簧元件49的压力作用力而被推压抵靠接合元件34。此处，齿形成部35和齿形成部48形成形状配合接合，并且因此在固定位置中，传输元件47以形状配合的方式连接至接合元件34并且连接至护套管31使得护套管31不能沿纵向轴线的方向移位。

能量吸收装置5包括第一能量吸收元件54和第二能量吸收元件56。两个能量吸收元件54和56就功能和形状而言基本上是相同的。在图示的示例中，能量吸收元件54和能量吸收元件56就形状而言基本上是相同的设计。如图9中所图示，能量吸收元件54和56中的每个能量吸收元件构造成呈具有第一肢部541或561的弓形的弯曲丝或弯曲带的形式，第一肢部541或561通过大致180°的弯曲部分542或562连接至第二肢部543或563。在第二肢部543或563的端部处，相应的承载钩544或564由向第一肢部541或561弯曲的端部区域形成。因此，肢部541、543、弯曲部分542和承载钩544以及肢部561、563、弯曲部分562和承载钩564相应地形成能量吸收元件54或56的接合开口545或565。肢部541、543以及肢部561、563平行于弯曲部分542和562的平面定位，所述平面也被称为弯曲平面并且具有在图9中垂直于附图的平面定位的表面法线566。

能量吸收元件54和56可以设计成穿孔的金属板部件的形式，并且这确保了节约成本的生产。

可以从图3、图4、图5以及图6的图示中获得：能量吸收元件54和能量吸收元件56如何一个挨一个地相互设置成具有平行表面法线566。这意味着弯曲带被设置成使得弯曲带具有接合开口545和565，接合开口545和565优选地相互定位成一个位于另一个上方，至少在一定程度上相互定位成一个位于另一个上方。

联接装置6紧固在外护套单元33上。所述联接装置包括热电致动器61，热电致动器61的类似销的联接元件62可以通过对烟火式推进剂的电点火而沿横向于纵向轴线L、平行于能量吸收元件54和56的表面法线566的方向移动。在非启动状态下，联接元件62接合在能量吸收元件54的位于承载钩544后面的接合开口545中，并且因此能量吸收元件54通过联接装置6连接至护套单元33。如果推进剂被点燃，则热电致动器61使联接元件62相对于能量吸收元件54往回移动，从能量吸收元件54的接合开口544移出，并且因此能量吸收元件54与护套单元33机械地分开、即断开联接。

与能量吸收元件54相邻的能量吸收元件56通过联接装置6的连接件63固定至护套单元33。因此，当能量吸收元件56通过启用热电致动器61而断开联接时，能量吸收元件54保持联接在护套单元33与护套管31之间。

远离热电致动器61定向的肢部541和561将能量吸收元件54和56沿纵向轴线L的方向抵靠传输元件47支撑。在固定位置中，如上所述，传输元件47以在纵向上不可移位的方式连接至接合元件34，并且因此能量吸收元件54和56根据本发明被设置在联接装置6与接合元件34之间。

在发生碰撞时，撞击方向盘的人使得较大的力F通过转向轴30沿纵向方向被传输至护套管31。力F通过接合元件34和相互接合的齿形成部35和48被引导到传输元件47中。传输元件47通过具有呈剪切销形式的预定断裂元件64的可分离的连接部连接至止动元件46。在发生碰撞时，当力F超过预定的限制值时，预定断裂元件64断裂，即剪切销被剪断，并且因此如图6中所图示，传输元件47与沿纵向方向抵靠护套单元33支撑的止动元件46断开。一旦预定断裂元件64断裂，则如沿前行方向所观察到的，护套管31沿力F的方向被向前推动到护套单元33中。

在发生碰撞时，力F通过接合元件34和连接至接合元件34的传输元件47被引导到能量吸收元件56中，所述能量吸收元件通过连接件63支撑在联接装置6上，在这种情况下能量吸收元件56通过弯曲部分562连续的移位而变形，在该过程中动能被吸收。如果热电致动器61没有通过碰撞触发，则第二能量吸收元件54同样通过联接元件62和联接装置6连接至固定的护套单元33，并且因此第二能量吸收元件54在力流下定位在接合元件34与联接装置6之间并且与能量吸收元件56一起变形。能量吸收元件54和56同时发生的变形提供了其中大量能量被两个能量吸收元件54和56吸收的高碰撞级别。碰撞事件之后的这种情况被图示在图7中。可以清晰地看到能量吸收元件54和56两者已经变形。

如果热释电致动器61在发生碰撞时被启动，那么能量吸收元件54被断开联接并从而被停用，并且因此仅能量吸收元件56变形，能量吸收元件56经由联接装置6的连接件63永久性地连接至护套单元33，并且这实现了其中较少量能量被吸收的较低碰撞级别。碰撞事件之后的这种情况被图示在图8中。可以看到仅能量吸收元件56变形，而断开联接的能量吸收元件54保持在未变形的状态。

为了防止能量吸收元件54和56以不受控的方式屈曲和变形，在发生碰撞时，可以提供壳体36，壳体36使得能量吸收元件54和56以及限定的变形空间能够利用。如图2中所观察到的，壳体36可以通过配装在护套单元33上的大致类似槽的金属板模制件形成，如从图2、图5和图6中所获得的。

为了辅助受控的变形，肢部541和561可以设置在支撑元件38的类似槽的凹部37中。支撑元件38沿纵向轴线L的方向支撑在传输元件47上。这防止了能量吸收元件54和56的不受控的侧向屈曲并确保了受控的变形。能量吸收元件54和56可以直接地或通过支撑元件38——这就功能而言没有不同——纵向地支撑在传输元件47上。

附图标记列表

1 转向柱

2 支架

21 紧固装置

22、23 侧部件

30 转向轴

31 (内)护套管

32 紧固部分

33 (外)护套单元

34 接合元件

35 齿形成部

36 壳体

37 凹部

38 支撑元件

4 夹持装置

41 夹持杆

42 夹持螺栓

43 槽

44 夹持机构

45 凸轮

46 止动元件

47 传输元件

48 齿形成部

49 弹簧元件

5 能量吸收装置

54、56 能量吸收元件

541、561 第一肢部

542、562 弯曲部分

543、563 第二肢部

544、564 承载钩

545、565 接合开口

6 热电致动器

61 紧固元件

62 联接元件

63 连接件

64 预定断裂元件

L 纵向轴线

Claims (8)

1.一种用于机动车辆的转向柱(1)，所述转向柱(1)包括：

内护套管(31)，转向轴(30)安装在所述内护套管(31)中使得所述转向轴(30)能够绕所述转向轴(30)的纵向轴线(L)旋转；

外护套单元(33)，所述内护套管(31)保持在所述外护套单元(33)中并且所述外护套单元(33)能够直接地或间接地连接至所述机动车辆的车身；以及

夹持装置(4)，所述夹持装置(4)在固定位置将所述外护套单元(33)相对于所述内护套管(31)固定，并且所述夹持装置(4)在启用位置使得所述内护套管(31)能够相对于所述外护套单元(33)至少沿纵向方向调节，

其中，所述夹持装置(4)包括至少一个止动元件(46)，所述止动元件(46)沿所述纵向方向支撑在所述外护套单元(33)上，并且所述止动元件(46)在所述固定位置以在纵向上不可移位的方式连接至接合元件(34)，所述接合元件(34)连接至所述内护套管(31)，并且所述止动元件(46)在所述启用位置从所述接合元件(34)释放并使得所述内护套管(31)能够相对于所述外护套单元(33)沿所述纵向方向移动；

其中，所述内护套管(31)与所述外护套单元(33)通过能量吸收装置(5)和联接装置(6)联接，所述能量吸收装置(5)包括至少两个能量吸收元件(54、56)，其中，至少第一能量吸收元件(56)或第二能量吸收元件(54)能够通过所述联接装置(6)联接在所述内护套管(31)与所述外护套单元(33)之间或者与所述内护套管(31)和所述外护套单元(33)断开联接，并且在联接状态下且在所述夹持装置(4)的所述固定位置中，所述能量吸收元件能够在所述内护套管(31)相对于所述外护套单元(33)移位期间塑性地变形，

其特征在于，所述能量吸收元件(54、56)设置在所述联接装置(6)与所述接合元件(34)之间，其中，所述联接装置(6)连接至所述外护套单元(33)；所述联接装置(6)包括可移动的联接元件(62)，所述联接元件(62)在所述联接装置(6)启动时联接在所述内护套管(31)与所述接合元件(34)之间的至少一个能量吸收元件(54)中或者与所述至少一个能量吸收元件(54)断开联接；所述联接元件(62)沿所述内护套管(31)侧部设置在距所述纵向轴线(L)一定距离处，并且因此所述联接元件(62)的移动路径横向于所述纵向轴线(L)延伸。

2.根据权利要求1所述的转向柱，其特征在于，所述联接元件(62)包括承载销，出于联接或断开联接的目的，所述承载销能够横向于所述纵向轴线(L)移动并且能够移动成与所述能量吸收元件(54、56)处于操作性接合或与所述能量吸收元件(54、56)脱离操作性接合。

3.根据前述权利要求1-2中的一项所述的转向柱，其特征在于，所述能量吸收元件(54、56)设计成长形的弯曲元件(54、56)的形式，所述弯曲元件(54、56)包括通过弯曲部分(542、562)连接至彼此的两个肢部(541、561、543、563)，其中，所述弯曲部分(542、562)和所述肢部(541、561、543、563)平行于具有表面法线(566)的弯曲平面定位。

4.根据前述权利要求3所述的转向柱，其特征在于，所述弯曲元件(54、56)的第一肢部(541、561)能够固定在所述联接装置(6)上并且第二肢部(543、563)能够沿所述纵向方向支撑在所述接合元件(34)上。

5.根据前述权利要求1-2中的一项所述的转向柱，其特征在于，所述能量吸收元件(54、56)能够支撑在所述止动元件(46)上。

6.根据前述权利要求1-2中的一项所述的转向柱，其特征在于，所述止动元件(46)包括传输元件(47)，所述能量吸收元件(54、56)中的至少一个能量吸收元件能够抵靠所述传输元件(47)支撑。

7.根据权利要求6所述的转向柱，其特征在于，所述传输元件(47)通过可分离的连接部连接至所述止动元件(46)。

8.根据前述权利要求1-2中的一项所述的转向柱，其特征在于，所述能量吸收元件(54、56)被壳体(36)包围，所述壳体(36)在空间上界定所述能量吸收元件在发生碰撞时的变形。

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