CN112166067A - 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(10)，该转向柱(10)包括：‑致动单元(11)，该致动单元(11)具有至少一个壳体管(51)，在所述至少一个壳体管(51)中以能够绕壳体管(51)的纵向轴线(L)旋转的方式安装有转向轴(52)；‑保持单元(12)，该保持单元(12)能够连接至机动车辆的本体，并且致动单元(11)以能够滑动的方式布置在保持单元(12)中；‑至少一个夹紧装置(20)，致动单元(11)能够借助于所述至少一个夹紧装置(20)相对于保持单元(12)固定，夹紧装置(20)包括彼此联接以共同旋转的至少一个夹紧杆(21)和至少一个夹紧轴(22)，并且夹紧轴(22)具有至少一个凸轮(23)，所述至少一个凸轮(23)连接至夹紧轴(22)以共同旋转；‑至少一个固定装置(30)，所述至少一个固定装置(30)包括布置在保持单元(12)中的至少一个锁定元件(31)和连接至致动单元(11)的至少一个接合元件(33)，其中：‑凸轮(23)与锁定元件(31)的引导轨道(32)相对应，使得锁定元件(31)能够与接合元件通过凸轮(23)的旋转运动而接合；‑引导轨道(32)具有第一斜面区域(42)、第二斜面区域(43)和位于第一斜面区域(42)与第二斜面区域(43)之间的过渡区域(41)，斜面区域(42、43)从过渡区域(41)开始延伸；‑第一斜面区域(42)被设计为上升斜面(42a)，并且第二斜面区域(43)包括下降斜面(43a)。

Description

用于机动车辆的转向柱

本发明涉及用于机动车辆的转向柱。例如，从DE 10 2016 214 709 A1中已知根据权利要求1的前序部分的转向柱。

用于机动车辆的转向柱是众所周知的，在该转向柱中，方向盘位置可以适应于机动车辆驾驶员的就座位置。为此，转向柱具有转向主轴，方向盘紧固至该转向主轴。在此，转向柱基本上可以以使方向盘能够通过在转向柱的纵向方向上进行长度调节而定位在车辆内部的方式调节。为了将转向主轴和方向盘固定在所需的位置，转向柱具有夹紧装置。

例如，从开头所提及的DE 10 2016 214 709 A1中已知具有夹紧装置的转向柱。在此，转向柱包括壳体单元和内部壳体管，转向轴以可旋转的方式安装在该内部壳体管中。内部壳体管可以在转向主轴的纵向轴线的方向上伸缩调节并且可以通过可释放的夹紧装置固定在不同的方向盘位置上。壳体单元被保持在机动车辆的本体上。夹紧装置具有接合部分和止动部分。接合部分联接至内部壳体管。止动部分以可移位的方式布置在壳体单元中。止动部分可以以形状配合的方式连接至接合部分。此外，夹紧装置具有凸轮和以可旋转的方式安装在壳体单元中的夹紧螺栓。在此，凸轮连接至夹紧螺栓，使得该凸轮通过旋转运动与止动部分相互作用。

止动部分通过凸轮的旋转运动而被提升。这对应于用于设置方向盘位置的释放位置。在释放位置中，止动部分和接合部分彼此脱开联接。为了提升和降低止动部分，该止动部分具有凸轮轨道。在此，凸轮与止动部分的凸轮轨道相互作用以固定或释放转向主轴。在此，凸轮轨道以辅助提升止动部分以调节方向盘位置的方式形成在止动部分上。此外，止动部分具有水平表面，在释放位置中，凸轮与该水平表面接触。

在此不利的是，凸轮以及因此以旋转固定的方式与凸轮连接的操纵杆在释放位置中仅以力配合的方式与止动部分连接。操纵杆在释放位置的固定或保持在此纯粹以力配合的方式进行。在此，操纵杆不是以位置固定的方式固定的。此外，在将止动元件转移到释放位置的期间，水平表面使操纵杆的操纵感降低。此外，由于水平表面，止动部分无法牢固地固定在释放位置或提升位置。

因此，本发明所基于的目的是提出一种用于机动车辆的转向柱，在该转向柱中，借助于改进的固定装置，能够以快速且简单的方式实现转向柱的长度可调节性并且改善了对操纵杆的操纵。

根据本发明，关于转向柱，该目的通过权利要求1的主题实现。

本发明基于这样的思想，即，提出一种用于机动车辆的转向柱，该转向柱包括：

-致动单元，该致动单元具有至少一个壳体管，在该壳体管中安装有转向主轴，使得该转向主轴能够绕该壳体管的纵向轴线旋转；

-保持单元，该保持单元可以与机动车辆的本体连接，并且致动单元以能够移位的方式布置在该保持单元中；

-至少一个夹紧装置，借助于所述至少一个夹紧装置可以将致动单元相对于保持单元固定。夹紧单元包括至少一个夹紧杆和至少一个夹紧轴，所述至少一个夹紧杆和至少一个夹紧轴以旋转固定的方式彼此联接。夹紧轴具有至少一个凸轮，所述至少一个凸轮与夹紧轴以旋转固定的方式连接；

-至少一个固定装置，所述至少一个固定装置包括布置在保持单元中的至少一个止动元件以及与致动单元连接的至少一个接合元件。在此，凸轮对应于止动元件的引导轨道，使得止动元件可以通过凸轮的旋转运动而与接合元件接合。

引导轨道具有第一斜面区域、第二斜面区域以及位于第一斜面区域与第二斜面区域之间的过渡区域，从该过渡区域开始形成斜面区域。第一斜面区域被设计为上升斜面，而第二斜面区域包括下降斜面。

在固定位置中，止动元件联接至接合元件，从而被固定以防止移位。在这种情况下，止动元件处于下降状态，止动元件在该下降状态下以力配合和/或形状配合的方式与接合元件连接。止动元件可以通过凸轮的旋转运动而被提升。止动元件在此可以与接合元件脱开联接。如果止动元件被提升，则这对应于止动元件的释放位置。在止动元件的释放位置中，致动单元可以相对于保持单元移位。

在将止动元件从固定位置转移到释放位置期间，凸轮与止动元件的引导轨道相互作用。特别地，凸轮具有与引导轨道的第一斜面区域相互作用的凸轮轮廓，以将止动元件从固定位置转移到释放位置。在此，凸轮与引导轨道的第一斜面区域相互作用，使得止动元件被提升。

第一斜面区域的上升斜面被称为上升斜面，因为该斜面允许止动元件与凸轮相互作用而被提升。从几何学的角度看，从过渡区域开始的上升斜面同样具有上升形式。

下降斜面被称为下降斜面，因为该斜面允许止动元件与凸轮相互作用而下降。在此，从几何学的角度来看，从过渡区域开始的下降斜面在几何上具有上升形式。

因此，第一斜面区域的上升斜面和第二斜面区域的下降斜面在几何上具有从过渡区域开始的上升形式。

本发明具有各种优点。第一斜面区域的上升斜面从过渡区域开始具有上升形式。第一斜面区域允许以基本均匀的释放力无冲击地释放或提升止动元件。此外，第二斜面区域的下降斜面从过渡区域开始呈几何上升形式。换句话说，第一斜面区域的上升斜面的斜率与第二斜面区域的下降斜面的斜率相反，结果，上升斜面的斜率值具有与下降斜面的斜率值相反的符号。因此，一个斜率值为正，而另一斜率值为负。因此，术语“下降”和“上升”应理解为是指斜面具有不同符号的斜率。过渡区域具有斜率取零值的点并因此形成极点，止动元件的运动方向在该极点处反向，从而形成死点。例如，弯曲的斜面的斜率值可以通过施加到斜面的相应点的切线并通过确定切线的斜率来确定，或者通过确定斜面的引导轨道的方程的数学微分来确定，如本领域技术人员从分析的数学子领域中已知的那样。

下降斜面有利地有助于夹紧杆的打开。在此，过渡区域形成力的拐点，从该拐点开始，凸轮可以以减小的释放力转移到止动元件的释放位置中。

本发明的另一优点在于，通过下降斜面将夹紧杆、并且因此将止动元件固定在释放位置中。因此，下降斜面允许将夹紧杆和止动元件更好地固定在释放位置中。此外，止动元件可以以快速且简单的方式从固定位置转移到释放位置中并且从释放位置转移到固定位置中。同样有利的是，在提升止动元件时，借助于下降斜面来改善对夹紧杆的操纵。

在从属权利要求中规定了本发明的优选实施方式。

在特别优选的实施方式中，上升斜面和下降斜面彼此间具有小于150°的角度β。因此，第一斜面区域和第二斜面区域优选地在彼此间具有小于150°的角度β。从过渡区域开始，第一斜面区域的上升斜面和第二斜面区域的下降斜面彼此形成角度β。上升斜面与下降斜面之间的角度β优选为80°至140°。换句话说，第一斜面区域和第二斜面区域优选地在彼此之间具有在80°至140°之间的角度β。

上升斜面可以比下降斜面具有更大的斜率。在此通过斜率理解的是相对于水平参考平面的倾斜角，该水平参考平面与过渡区域相切。此处，倾斜角在上升斜面与参考平面之间测量。此外，第二下降斜面的倾斜角同样在第二下降斜面与参考平面之间测量。换句话说，上升斜面的斜率值的量可以大于下降斜面的斜率值的量。

因此，第一斜面区域的上升斜面相对于参考平面的倾斜角可以大于第二斜面区域的下降斜面相对于参考平面的倾斜角。同样还可能的是，第一斜面区域的上升斜面相对于参考平面的倾斜角小于第二斜面区域的下降斜面相对于参考平面的倾斜角。在此有利的是，借助于小于150°的角度β有利于使止动元件从接合元件上提升或释放。同样有利的是，止动元件、并且因此夹紧杆可以以改进的方式固定在释放位置中。

在另一优选实施方式中，第二斜面区域具有第二上升斜面。第二上升斜面在此被称为上升斜面，因为该斜面允许与凸轮相互作用的止动元件被小幅提升。从几何学的角度看，第二上升斜面在止动元件上同样呈几何上升形式。第二斜面区域的下降斜面和第二上升斜面布置在止动元件的自由端部处。在此，下降斜面从过渡区域开始呈几何上升形式。第二斜面区域的下降斜面在止动元件上形成为使得第二上升斜面与下降斜面一起在止动元件的自由端部处形成材料凹口。第二上升斜面有利地允许将凸轮更好地固定在止动元件的释放位置中。因此，夹紧杆以位置固定的方式保持在释放位置中。

在下面的描述中，第一斜面区域的上升斜面将被称为第一上升斜面。因此，第一上升斜面对应于第一斜面区域的上升斜面。

优选地设置有弹簧元件，该弹簧元件预加载止动元件。弹簧元件可以布置在保持单元上。弹簧元件可以在保持元件上布置成使得弹簧元件在自由端部处固定地连接至保持单元。弹簧元件与保持单元之间的固定连接可以以形状配合和/或力配合和/或整体结合的方式形成。弹簧元件可以由弹簧舌形成。弹簧元件可以由弹簧杆形成。此外，弹簧元件可以由板簧形成。弹簧也可以由螺旋弹簧或盘形弹簧形成。弹簧元件还可以由未陈述的弹簧类型形成。弹簧元件可以形成强制锁定弹簧，使得止动元件在接合方向上被预加载并且实现了与接合元件的可靠接合。

弹簧元件优选地作用在止动元件上以预加载止动元件。此外，弹簧元件可以置靠在止动元件上以预加载止动元件。止动元件通过弹簧元件预加载到接合元件上。因此，弹簧元件使止动元件沿接合元件的方向预加载。有利地，这使得止动元件可以可靠地接合在接合元件中。换句话说，止动元件可以通过弹簧元件转移到固定位置中。弹簧元件预加载止动元件成使得实现了夹紧杆的可靠闭合并且因此实现了将止动元件可靠地转移到固定位置中。在碰撞情况下，在此有利的是，止动元件借助于弹簧元件在齿对齿的情况下可靠且快速地锁入接合元件中或保持锁止在接合元件中。在齿对齿情况下可以理解的是，止动元件的齿尖位于接合元件的齿尖上，并且齿仍未完全接合。在接合元件相对于止动元件碰撞时发生最小移位的情况下，借助于弹簧元件使止动元件接合在接合元件中。

进一步优选地，止动元件具有材料突出部，弹簧元件作用在该材料突出部上。弹簧元件可以在材料突出部上作用成使得止动元件被预加载到接合元件上。在此，材料突出部可以由止动元件的材料突起形成。该材料突出部也可以由止动元件的材料边缘形成。材料突出部可以与止动元件一体地形成。此外，材料突出部可以由单独的预加载元件形成。在此，预加载元件可以由螺钉形成。此外，预加载元件可以由销或螺栓形成。预加载元件可以至少部分地嵌入在止动元件中。材料突出部优选地布置在止动元件的材料台阶部上。在此，材料突出部可以居中地布置在止动元件上。材料突出部形成为使得可以将弹簧力更好地引入到止动元件中，以便预加载到接合元件上。该优点确保了止动元件与接合元件的移位固定的联接。因此，止动元件可以在固定位置中固定地连接至接合元件。

在优选实施方式中，材料突出部形成为使得弹簧元件与止动元件点接触和/或线接触。在此有利的是，可以将弹簧元件的弹簧力更好地引入到止动元件中，以便预加载到接合元件上。这确保了止动元件更好地固定在固定位置中，由此将夹紧杆以位置固定的方式保持在止动元件的固定位置中或保持在夹紧杆的闭合位置中。

在优选实施方式中，止动元件具有至少一个第一形状配合装置，并且接合元件具有至少一个第二形状配合装置。通过止动元件的行程运动可以使形状配合装置相互接合。止动元件的第一形状配合装置在此可以由齿形成。接合元件的第二形状配合装置同样可以由齿形成。此外，止动元件和接合元件的形状配合装置也可以具有一些其他未陈述的形式。第一形状配合装置和第二形状配合装置可以被设计为彼此互补。止动元件的第一形状配合装置和接合元件的第二形状配合装置被设计成使得止动元件可以以形状配合的方式连接至接合元件。在止动元件与接合元件形状配合连接的情况下，止动元件位于固定位置中，在该固定位置中，在正常操作下不能对转向柱进行长度调节。在止动元件的释放位置中，止动元件的第一形状配合装置和接合元件的第二形状配合装置脱离接合。换句话说，在释放位置中，止动元件就形状配合而言与接合元件脱开联接。止动元件可以通过第一形状配合装置以力配合和/或形状配合的方式连接至接合元件的第二形状配合装置。形状配合装置有利地形成用于将止动元件连接至接合元件的结构上简单的解决方案。

止动元件优选能够以力配合和形状配合的方式可释放地连接至接合元件。在此有利的是，力配合和形状配合的连接在联接状态下防止止动元件从接合元件上发生不被允许的提升。

在特别优选的实施方式中，凸轮具有第一凸轮轮廓和第二凸轮轮廓，该第二凸轮轮廓与第一斜面区域相互作用以用于将止动元件与接合元件可靠地脱开联接。第一凸轮轮廓优选地在凸轮上形成为使得第一凸轮轮廓切向地邻接凸轮的圆周。第二凸轮轮廓在此可以形成为使得第二凸轮轮廓可以与止动元件的第一斜面区域接触、特别是线性接触。第二凸轮轮廓可以在凸轮上形成为使得第二凸轮轮廓在凸轮上形成材料收缩部。凸轮可以具有不对称的设计。凸轮也可以具有对称的凸轮形状。在止动元件从接合元件脱开联接的过程中，第二凸轮轮廓使得可以以改进的方式将释放力引入到止动元件中。这有利于将止动元件从接合元件上提升或脱开联接。因此，可以将止动元件从固定位置快速且可靠地转移到释放位置中。

在一个实施方式中，接合元件通过插入能量吸收装置而连接至致动单元。接合元件可以与能量吸收装置连接成使得在碰撞情况下，由车辆乘员撞击方向盘产生的动能被能量吸收装置吸收。在此有利的是，通过能量吸收装置降低了伤害车辆乘员的风险。能量吸收装置优选地包括在碰撞情况下能够塑性变形的能量吸收元件。此外，能量吸收装置可以具有断裂元件、例如剪切销或剪切铆钉，该断裂元件在正常操作中将接合元件和致动单元彼此连接，并在碰撞情况下由于由车辆乘员向方向盘施加的第一脉冲而断裂，从而在能量吸收元件变形的情况下允许致动单元与接合元件之间的运动。

下面将参照附图通过进一步的细节来更详细地解释本发明。所图示的实施方式代表了如何能够构造根据本发明的转向柱的示例。

在这些附图中：

图1示出了根据本发明的优选示例性实施方式的具有保持元件的转向柱的立体图；

图2示出了根据图1的不具有保持元件的转向柱的立体图；

图3示出了根据图1的转向柱的致动单元、夹紧装置和固定装置的立体图；

图4示出了根据图1的转向柱的能量吸收装置和致动单元的立体分解图；

图5示出了根据图1的转向柱的侧视图，其中，夹紧装置和固定装置处于止动元件的固定位置中；

图6示出了根据图5的止动元件的固定位置的详细视图；

图7示出了在将止动元件从固定位置转移到释放位置期间根据图1的转向柱的侧视图；

图8示出了根据图1的转向柱的侧视图，其中，夹紧装置和固定装置处于止动元件的释放位置中；以及

图9示出了根据本发明的另一优选示例性实施方式、根据图1的转向柱的止动元件、凸轮和弹簧元件的侧视图。

图1示出了根据本发明的示例性实施方式的转向柱10的立体图。转向柱10包括致动单元11、保持单元12和夹紧装置20。转向柱10可以借助于保持单元12紧固至机动车辆的本体(未示出)。保持单元12具有呈支架形式的保持元件54，转向柱10可以借助于该保持元件连接至机动车辆的本体。保持元件54包括用于连接至本体的紧固装置54a。此外，保持元件54具有彼此间隔开的侧颊板55、56。侧颊板55、56在此相对于彼此布置成使得保持单元12可以被接纳在侧颊板55、56之间。致动单元11布置在保持单元12中。

致动单元11包括转向主轴52和壳体管51。转向主轴52和壳体管51具有共同的纵向轴线L。在此，转向主轴52布置成以能够绕纵向轴线L旋转的方式安装在壳体管51中。转向主轴52具有后端部53，方向盘(未示出)可以在该后端部53处配装至转向主轴52。壳体管51被保持在保持单元12的容纳部中。

夹紧装置20可以通过手动致动夹紧杆21而进入锁定位置或进入释放位置。在此，在释放位置中，壳体管51可以在保持单元12内伸缩移位，以用于在纵向轴线L的方向上进行调节长度。此外，保持单元12可以根据如图1中所示的箭头方向相对于保持元件54在高度方向H上进行高度调节，其中，保持单元12能够绕枢转轴线枢转。在锁定位置中，壳体管51在纵向轴线L的方向上固定，并且保持单元12在高度方向H上固定。锁定位置对应于转向柱10的正常操作。在正常操作中，确保了所设定的方向盘位置不能通过通常经由方向盘作用在转向主轴52上的力而改变。

如图2中所示，夹紧装置20具有夹紧杆21、夹紧轴22和凸轮23。夹紧杆21以旋转固定的方式连接至夹紧轴22。夹紧轴22穿过在彼此相反的侧颊板55、56中的长形孔57并且穿过保持单元12的贯通开口而横向于纵向轴线L引导。在此，夹紧装置20包括通常已知的具有倾斜销装置24和支承盘25的夹紧机构。

倾斜销装置24以旋转固定的方式连接至夹紧轴22。此外，支承盘25与倾斜销装置24相反地以旋转固定的方式连接至侧颊板55。旋转夹紧杆21和与夹紧杆21连接的夹紧轴22使支承盘25相对于夹紧杆21和夹紧轴22轴向移位。因此，支承盘25从外部压靠侧颊板55。夹紧轴22在相对设置的侧颊板56上安装成固定以防止轴向移位，例如通过作为支座的六角螺母固定，并且该六角螺母具有内螺纹并旋拧到夹紧轴22的外螺纹上。因此，如果两个侧颊板55、56朝向彼此移动，则布置在两个侧颊板55、56之间的保持单元12以力配合的方式紧密地夹紧。代替所示的倾斜销装置24、25地，也可以使用其他机构来将旋转运动转换成夹紧运动，比方说例如楔形盘-凸轮盘夹紧装置。

夹紧轴22被引导穿过保持单元12中的开口58，该开口58横向于纵向轴线L彼此相对地布置。以类似于夹紧套筒或夹具的方式，保持单元12在纵向方向上在开口58之间具有开槽设计。利用所描述的侧颊板55、56的通过夹紧力的夹持，保持单元12因此横向于纵向轴线L被压缩。在此设置锁定位置，其中，壳体管51以力配合的方式被牢固地夹紧在保持单元12中。保持单元12在纵向轴线L的方向上具有槽，该槽形成在夹紧轴22的区域中。与释放位置相比，在锁定位置中，由于夹紧力的作用，槽具有减小的宽度。由于该减小的宽度，壳体管51被牢固地夹紧在保持单元12中。保持单元12的槽的缩小伴随着保持单元12的接纳有致动单元11的孔的内径的减小。

根据图3，示出了如上所述的致动单元11的立体图。此外，图3示出了固定装置30、联接装置60和能量吸收装置80。

固定装置30具有止动元件31和接合元件33。止动元件31固定地安装以防止在纵向轴线L的方向上在保持单元12中移位。在高度方向H上，止动元件31以高度可调节的方式安装以设定夹紧杆21的锁定位置或释放位置。换句话说，止动元件31在保持单元12中布置成使得止动元件31能够在保持单元12中在高度方向H上移位。接合元件33经由能量吸收装置80连接至壳体管51。止动元件31和接合元件33具有形状配合装置31a、33a。可以通过止动元件31的行程运动使形状配合装置31a、33a进入形状配合接合。稍后将更详细地讨论止动元件31、接合元件33和形状配合装置31a、33a的构造。

保持单元12还具有用于预加载止动元件31的弹簧元件35。在此，止动元件31通过弹簧元件35压靠在接合元件33上。止动元件31和接合元件33的形状配合装置31a、33a可以通过弹簧元件35保持形状配合接合。在此，夹紧装置20的锁定位置对应于止动元件31的固定位置。在止动元件31的固定位置中，止动元件31特别地以形状配合的方式与接合元件33连接成固定的以防止在纵向轴线L的方向上移位。在夹紧装置20的释放位置中，止动元件31与接合元件33脱开联接。这对应于止动元件31的释放位置。稍后将在图5、图7和图8中更详细地讨论止动元件31从固定位置到释放位置的转移。

如上所述，夹紧装置20具有凸轮23。凸轮23根据图2以旋转固定的方式连接至夹紧轴22。为了提升止动元件31，凸轮23与止动元件31以力传递的方式相互作用。稍后将更详细地讨论凸轮23。

根据图3和图4，接合元件33具有连接部分71。连接部分71形成单独的部分，其通过联接装置60连接至接合元件33。联接装置60的致动允许释放接合元件33与连接部分71之间的机械连接。在此，连接部分71与接合元件33分离，其中，连接部分71和接合元件33在纵向方向L上彼此独立地移动。

联接装置60包括销形的联接元件61。销形的联接元件61被安装在热电致动器62上。在致动致动器62时，烟火推进剂装料被点燃，联接元件61由此沿致动器62的方向移动。

致动器62紧固至接合元件33。在此，联接元件61横向于纵向轴线L延伸穿过接合元件33的形状配合开口75并穿过连接部分71的另一形状配合开口72。形状配合开口72、75彼此同轴地布置。如果联接元件61接合在形状配合开口72、75中，则连接部分71和接合元件33以形状配合的方式彼此连接。因此，在机动车辆的碰撞情况下，通过止动元件31施加力时，接合元件33和连接部分71一起沿纵向轴线L的方向移动。

如果联接装置60被点火，则致动器62将联接元件61从形状配合开口72中移出，使得处于脱开联接状态。在脱开联接状态下，接合元件33与连接部分71机械地分离。同样地，在脱开联接状态下，在机动车辆的碰撞情况下通过止动元件31施加力时，仅接合元件33在纵向方向上相对于壳体管51被承载。连接部分71相对于壳体管51保持在静置位置。

连接部分71具有在纵向方向上敞开的呈凹槽形式的第一定位元件73。在凹槽中可以插入有呈配装突出部形式的第二定位元件79，该第二定位元件79形成在接合元件33上。结果，接合元件33和连接部分71横向于纵向方向以形状配合的方式相对于彼此定位。

接合元件33具有紧固开口76，呈剪切螺栓78形式的预定的断裂元件被引导穿过该紧固开口76。剪切螺栓78固定地连接至壳体管51。此外，接合元件33通过剪切螺栓78保持在能量吸收装置80上。

能量吸收装置80布置在壳体管51上。能量吸收装置80具有呈保持轮廓件81形式的壳体。保持轮廓件81的形状为C形。保持轮廓件81可以由C形轨道形成。保持轮廓件81固定地连接至壳体管51。此外，保持轮廓件81在壳体管51的纵向方向上延伸，其中，保持轮廓件81的开口横截面朝向壳体管51的外侧部定向。保持轮廓件81通过形状配合元件81a固定地连接至壳体管51。形状配合元件81a接合在壳体管51的相应的接纳开口51a中，以用于保持轮廓件81的形状配合连接。保持轮廓件81可以通过焊接、特别是激光焊接而连接至壳体管51。保持轮廓件81在向外指向的外侧部上具有槽82。在此，槽82平行于壳体管51的纵向轴线L延伸。

在保持轮廓件81中布置有同样的C形的内部轮廓件63。内部轮廓件63在纵向轴线L的方向上延伸并且设计成朝向保持轮廓件81向外敞开。内部轮廓件63可以固定地连接至壳体管51。在此，内部轮廓件63可以通过焊接连接至壳体管51。此外，内部轮廓件63可以由弹簧钢板形成。

如图4中所示，能量吸收元件64、66在内部轮廓件63中布置成彼此间隔开。在此，能量吸收元件64、66各自构造为U形弯曲线、特别地构造为U形弯曲带。各个能量吸收元件64、66具有通过180°的弯曲部连接至第二支腿的第一支腿。驱动钩64b、66b各自通过朝向第一支腿的弯曲部而形成在第二支腿的端部处。能量吸收元件64、66可以作为冲压件形成。

如在图4中清楚可见的，接合元件33具有第一驱动元件77，并且连接部分71具有第二驱动元件74。接合元件33和连接部分71布置在保持轮廓件81上。接合元件33和连接部分71在保持轮廓件81上布置成使得驱动元件74、77通过槽81接合到能量吸收元件64、66的接合开口64a、66a中。因此，在保持轮廓件81的槽82中沿平行于纵向轴线L的纵向方向引导的接合元件33可以通过第一驱动元件77接合在能量吸收元件66的驱动钩66b的后方。因此，在碰撞情况下，接合元件33可以使能量吸收元件66弯曲或塑性变形。相应地，在保持轮廓件81的槽82中沿平行于纵向轴线L的纵向方向引导的连接部分71可以通过第二驱动元件74接合在能量吸收元件64的驱动钩64b的后方。在此，在碰撞情况下，连接部分71可以使能量吸收元件64弯曲、特别是使能量吸收元件64塑性变形。此外，还可以规定，在碰撞情况下，由于接合元件33相对于保持轮廓件81移位，因此槽82被接合元件33的驱动元件77加宽，也就是说槽82被塑性变形，并因此同样吸收能量。

图5示出了致动器单元11、能量吸收装置80、固定装置30和联接装置60。如上所述，固定装置30具有止动元件31，该止动元件31布置在根据图1和图2的保持单元12中。此外，固定装置30包括如上所述的接合元件33，该接合元件33在插入能量吸收装置80的情况下连接至致动单元11。

从图5中可以看出，在保持单元12上设置有弹簧元件35。在此，弹簧元件35可以在保持单元12上设置成使得弹簧元件35以力配合和/或形状配合的方式连接至保持单元12。弹簧元件35可以由弹簧舌形成。此外，弹簧元件35也可以由弹簧杆形成。还可以想到，弹簧元件35由板簧形成。此外，弹簧元件35可以由螺旋弹簧或盘形弹簧形成。

根据图5的弹簧元件35具有长形的设计形式并且由弹簧钢形成。弹簧元件35被设计成在保持单元12上的夹紧位置处成角度。此外，弹簧元件35具有与止动元件31接触的自由端部。弹簧元件35在与止动元件31接触的区域中具有弯曲设计形式。在此，弹簧元件35的自由端部具有弯曲构型。弹簧元件35的自由端部具有材料弯曲部。

止动元件31布置在保持单元12中，从而可以在横向于纵向轴线L的方向上能够在高度上移位、特别是能够提升。在此，止动元件31在保持单元12中布置成使得止动元件31在高度方向H上被引导。止动元件31在保持单元12中布置成使得止动元件31被固定以防止在纵向轴线L的方向上移位。

止动元件31基本上具有横截面为矩形的基体。止动元件31的矩形基体在接合区域中具有第一形状配合装置31a。在此，第一形状配合装置31a由齿形成。该齿可以由锯齿状的齿形成。止动元件31还具有止动杆36，该止动杆36设计成从止动元件31的基体突出。止动杆36在止动元件31上形成为使得止动杆36从止动元件31的基体沿纵向轴线L的方向延伸。止动杆36的形状为钩形。止动杆36可以具有弹性。止动杆36可以是能够弹性变形的、特别是能够夹紧的。止动杆36优选地设计成是刚性的。止动杆36具有自由端部，在该自由端部上形成有引导轨道32。稍后将在图6中更详细地讨论引导轨道32。

接合元件33具有长形的设计形式。此外，接合元件33包括矩形的横截面形状。接合元件33在面向止动元件31的侧部上具有第二形状配合装置33a。在此，第二形状配合装置33a由齿形成。在此，第二形状配合装置33a的齿被设计成与止动元件31的第一形状配合装置31a互补。因此，止动元件31可以通过第一形状配合装置31a与接合元件33的第二形状配合装置33a接合。止动元件31因此可以以形状配合的方式连接至接合元件33。

如上所述，弹簧元件35具有与止动元件31接触的自由端部。在此，弹簧元件35将止动元件31压靠在接合元件33上。因此，止动元件31可以以力配合和形状配合的方式可释放地连接至接合元件33。弹簧元件35作用在止动元件31的材料台阶部上，以将止动元件31预加载到接合元件33上。

根据图5，止动元件31被示出处于固定位置。止动元件31在此以力配合和形状配合的方式连接至接合元件33。夹紧杆21处于锁定位置，在该锁定位置中，不能对用于定位方向盘的转向柱进行长度调节。止动元件31的固定位置代表正常操作。

图6示出了与固定装置30相互作用的夹紧装置20的详细视图。如上所述，止动元件31具有带有引导轨道32的止动杆36。引导轨道32包括第一斜面区域42、第二斜面区域43以及位于第一斜面区域42与第二斜面区域43之间的过渡区域41。从位于第一斜面区域42与第二斜面区域43之间的过渡区域41开始，第一斜面区域42和第二斜面区域的形状在几何上为上升形状。借助于第一斜面区域42和第二斜面区域，引导轨道32的形状为V形。

第一斜面区域42由第一上升斜面42a形成。第二斜面区域43由下降斜面43a形成。因此，引导轨道32的形状借助于第一上升斜面42a和下降斜面43a而呈V形。上升斜面42a的斜率与下降斜面43a的斜率相反，结果，上升斜面42a的斜率值与下降斜面43a的斜率值具有相反的符号，也就是说，一个斜率值为正，而另一斜率值为负。因此，术语“下降”和“上升”应被理解为使得斜面具有带有不同符号的斜率，并且因此这些术语也可以互换而不改变根据本发明的解决方案。

上升斜面42a被称为上升斜面，因为借助该斜面42a，止动元件31通过与凸轮23相互作用而被提升。从几何学的角度看，从过渡区域41开始，上升斜面42a的形状同样是上升的。下降斜面43a被称为下降斜面，因为借助该斜面43a，止动元件31通过与凸轮23相互作用而下降。在此，从几何学的角度看，从过渡区域41开始，下降斜面43a的形状在几何上是上升的。

过渡区域41具有斜率取零值的点，并且因此形成极点或顶点，止动元件的运动方向在该极点或顶点反向，从而形成相对于止动元件31的运动的死点。例如，弯曲斜面的斜率值可以通过施加到斜面的各个点的切线并通过确定该切线的斜率来确定，或者通过确定斜面的引导轨道的方程的数学微分来确定，如本领域技术人员从分析的数学子领域中已知的那样。

第一上升斜面42a从过渡区域41开始沿止动元件31的基体的方向形成。此外，下降斜面43a从过渡区域41开始沿止动杆36的自由端部的方向形成。因此，斜面42a、43a从过渡区域41沿相反的方向形成在止动杆36上，并因此具有带有不同符号的斜率。第一上升斜面42a、下降斜面43a和过渡区域41形成止动鼻部。

夹紧装置20的凸轮23在保持单元12中布置成使得凸轮23可以通过凸轮轮廓与引导轨道32相互作用。凸轮23以旋转固定的方式连接至夹紧轴22。此外，夹紧装置20具有夹紧套筒，该夹紧套筒在某些部分包围凸轮23。

此外，第一斜面区域42和第二斜面区域43彼此间具有小于150°的角度β。在此，角度β可以在80°至140°之间。换句话说，第一上升斜面42a和下降斜面43a彼此间具有小于150°的角度β。在此可以想到的是，第一上升斜面42a具有比下降斜面43a更大的倾斜角。在此，倾斜角是从假想的参考平面测量的，该参考平面水平放置成与过渡区域41相切。在此，参考平面平行于纵向轴线L定向，这可以在图5中看出。

图7示出了从固定位置转移到释放位置期间的止动元件31。夹紧装置20的凸轮23旋转成使得凸轮23具有与止动元件31的引导轨道32的过渡区域41相互作用的凸轮尖端。在此，夹紧杆21处于中间位置。从图7中可以清楚地看到，止动元件31与接合元件33脱开联接。在此，凸轮23与止动元件31的引导轨道32相互作用成使得止动元件31在横向于纵向轴线L的方向上被提升、特别地被释放。在这种情况下，止动元件31具有第一形状配合装置31a，该第一形状配合装置31a在形状配合方面与接合元件31的第二形状配合装置33a脱开联接。在图7中，止动元件31位于死点处；因此，该止动元件31被尽可能地提升并且离接合元件33尽可能远。

通过止动元件31从接合元件33开始朝向弹簧元件35的行程运动，弹簧元件35的预加载力增加。如果夹紧杆21进一步旋转，则凸轮23通过凸轮尖端沿第二斜面区域43的下降斜面43a的方向滑动越过过渡区域41，结果，止动元件31再次向接合元件33移动，也就是说在这种情况下再次下降。由于止动元件31的行程运动而增加的弹簧力致使凸轮23在弹簧力的辅助下通过弹簧力的作用而旋转到止动元件31的释放位置。图8中示出了止动元件31的释放位置和夹紧杆21的释放位置。

在凸轮23从过渡区域41转移到第二斜面区域43中时，弹簧元件35的弹簧力以力辅助的方式起作用。凸轮23通过第二斜面区域43的下降斜面43a保持成固定就位在止动元件31的释放位置中。

在释放位置中，止动元件31与接合元件33力脱开联接，换句话说，止动元件31不与接合元件33接合。在释放位置中，止动元件31与接合元件33力脱开联接或机械地分离。在释放位置中，夹紧杆21位于其释放位置，以用于对转向柱10进行长度调节。

图9示出了根据本发明的另一示例性实施方式的止动元件31、凸轮23和弹簧元件35。与图5和图6中所描述的止动元件31相比，根据图9的止动元件31在止动元件31的基体中具有贯通开口。在此，贯通开口被设计成大致矩形的。这具有节省材料和重量的优点。此外，有利的是，产生了额外的安装空间，可以将其他紧固元件或功能元件布置在该额外的安装空间中。

此外，止动元件31具有材料突出部31b，弹簧元件35作用在该材料料突出部31b上。在此，材料突出部31b布置在止动元件31的基体的材料台阶部上。材料突出部31b也可以形成在止动元件31上的另一未陈述位置。

与根据图5和图6的弹簧元件35不同，根据图9的弹簧元件35具有直线设计。换句话说，根据图9的弹簧元件35在自由端部处不具有弯曲形状。材料突出部31b可以在止动元件31上形成为使得弹簧元件与止动元件31点接触。此外，材料突出部31b可以在止动元件31上形成为使得弹簧元件35与止动元件31线接触。在此，材料突出部31b可以具有线性支承表面。材料突出部31b也可以具有支承点。材料突出部31b在止动元件31上形成为使得弹簧力从弹簧元件35更好地引入到止动元件31上。

此外，与根据图5和图6的止动元件31不同，根据图9的止动元件31具有第二斜面区域43，该第二斜面区域43具有第二上升斜面44。第二上升斜面44也形成在止动元件31的止动杆36的自由端部处。第二上升斜面44与下降斜面43a一起在止动杆36的自由端部处形成材料凹口。该材料凹口可以构造成使得止动杆36的自由端部具有槽形的凹部。如果将凸轮23旋转到止动元件31的释放位置，则凸轮23通过凸轮尖端保持成固定就位在止动杆36的自由端部的凹口中。

与根据图5至图8的凸轮23不同，根据图9的凸轮23具有第一凸轮轮廓23a和第二凸轮轮廓23b。凸轮23的第二凸轮轮廓23b与第一斜面区域42相互作用，以保证止动元件31与接合元件33脱开联接。凸轮23的第二凸轮轮廓23b由凸轮23的材料收缩部形成。该材料收缩部形成为使得凸轮23具有非对称设计。凸轮23也可以具有对称的凸轮形状，如图5至图8中所示。凸轮23的第二凸轮轮廓23b可以形成为使得在凸轮23与引导轨道32相互作用时，第二凸轮轮廓23b与第一上升斜面42a表面接触。还可以想到，凸轮23的第二凸轮轮廓23b形成为使得在与第一上升斜面42a相互作用时，凸轮轮廓23b处于线接触和/或点接触。因此，如果凸轮23通过第二凸轮轮廓23b旋转以将止动元件31转移到释放位置中，则第二凸轮轮廓23b在引导轨道32上滑动。凸轮23通过面向止动杆36的自由端部的第二凸轮轮廓23b布置在夹紧装置20上。在此，第二凸轮轮廓23b作用在第一斜面区域42上并沿第二斜面区域43的方向移动越过过渡区域41。

在凸轮23的凸轮尖端与过渡区域41接触的位置中，弹簧力在夹紧杆21打开期间起辅助作用。换句话说，夹紧杆21的致动通过弹簧力和下降斜面43a进行辅助。在将止动元件31从固定位置转移到释放位置期间，车辆乘员具有夹紧杆21被弹簧力拉到打开位置或释放位置的感觉。此外，在关闭夹紧杆21期间或在将止动元件31从释放位置转移到固定位置期间，借助于第一凸轮轮廓23a，车辆乘员具有仅需要很小的致动力的感觉。这确保了更好地操纵夹紧杆21的打开和关闭。因此，实现了更好地操纵夹紧杆21的简单且快速的调节。

附图标记列表

10 转向柱

11 致动单元

12 保持单元

20 夹紧装置

21 夹紧杆

22 夹紧轴

23 凸轮

23a 第一凸轮轮廓

23b 第二凸轮轮廓

24 倾斜销装置

25 支承盘

30 固定装置

31 止动元件

31a 第一形状配合装置

31b 材料突出部

32 引导轨道

33 接合元件

33a 第二形状配合装置

34 弹簧元件

35 另一弹簧元件

36 止动杆

41 过渡区域

42 第一斜面区域

42a 第一上升斜面

43 第二斜面区域

43a 下降斜面

44 第二上升斜面

51 壳体管

51a 接纳开口

52 转向主轴

53 转向主轴的端部

54 保持元件

54a 紧固装置

55、56 侧颊板

57 长形孔

58 开口

60 联接装置

61 联接元件

62 热电致动器

63 内部轮廓件

64、66 能量吸收元件

64a、66a 接合开口

64b、66b 驱动钩

71 连接部分

72 形状配合开口

73 第一定位元件

79 第二定位元件

74 第二驱动元件

77 第一驱动元件

75 形状配合开口

76 紧固开口

78 剪切螺栓

80 能量吸收装置

81 保持轮廓件

81a 形状配合元件

82 槽

L 纵向轴线

H 高度方向

Claims (10)

1.一种用于机动车辆的转向柱(10)，所述转向柱包括：

-致动单元(11)，所述致动单元(11)具有至少一个壳体管(51)，在所述至少一个壳体管(51)中安装有转向主轴(52)，以使所述转向主轴(52)能够绕所述壳体管(51)的纵向轴线(L)旋转；

-保持单元(12)，所述保持单元(12)能够连接至所述机动车辆的本体，并且所述致动单元(11)以能够移位的方式布置在所述保持单元(12)中；

-至少一个夹紧装置(20)，所述致动单元(11)能够借助于所述至少一个夹紧装置(20)相对于所述保持单元(12)固定，其中，所述夹紧装置(20)包括至少一个夹紧杆(21)和至少一个夹紧轴(22)，所述至少一个夹紧杆(21)和至少一个夹紧轴(22)彼此以旋转固定的方式联接，并且所述夹紧轴(22)具有至少一个凸轮(23)，所述至少一个凸轮(23)以旋转固定的方式连接至所述夹紧轴(22)；

-至少一个固定装置(30)，所述至少一个固定装置(30)包括布置在所述保持单元(12)中的至少一个止动元件(31)和连接至所述致动单元(11)的至少一个接合元件(33)，其中，所述凸轮(23)与所述止动元件(31)的引导轨道(32)相对应，使得所述止动元件(31)能够与所述接合元件(33)通过所述凸轮(23)的旋转运动而接合，

其特征在于，

所述引导轨道(32)具有第一斜面区域(42)、第二斜面区域(43)和位于所述第一斜面区域(42)与所述第二斜面区域(43)之间的过渡区域(41)，从所述过渡区域(41)开始形成所述斜面区域(42、43)，其中，所述第一斜面区域(42)被设计为上升斜面(42a)，并且所述第二斜面区域(43)包括下降斜面(43a)。

2.根据权利要求1所述的转向柱，其特征在于，所述上升斜面(42a)和所述下降斜面(43a)彼此间具有小于150°的角度(β)。

3.根据权利要求1或2所述的转向柱，其特征在于，所述第二斜面区域(43)具有第二上升斜面(44)。

4.根据前述权利要求中的一项所述的转向柱，其特征在于，设置有弹簧元件(35)，所述弹簧元件(35)预加载所述止动元件(31)。

5.根据前述权利要求中的一项所述的转向柱，其特征在于，所述止动元件(31)具有材料突出部(31b)，所述弹簧元件(35)作用在所述材料突出部(31b)上。

6.根据权利要求5所述的转向柱，其特征在于，所述材料突出部(31b)形成为使得所述弹簧元件(35)与所述止动元件(31)点接触和/或线接触。

7.根据前述权利要求中的一项所述的转向柱，其特征在于，所述止动元件(31)具有至少一个第一形状配合装置(31a)，并且所述接合元件(33)具有至少一个第二形状配合装置(33a)，其中，所述形状配合装置(31a、33a)能够通过所述止动元件(31)的行程运动而相互接合。

8.根据前述权利要求中的一项所述的转向柱，其特征在于，所述止动元件(31)能够以力配合和形状配合的方式可释放地连接至所述接合元件(33)。

9.根据前述权利要求中的一项所述的转向柱，其特征在于，所述凸轮(23)具有第一凸轮轮廓(23a)和第二凸轮轮廓(23b)，所述第二凸轮轮廓(23b)与所述第一斜面区域(42)相互作用以使所述止动元件(31)与所述接合元件(33)可靠地脱开联接。

10.根据前述权利要求中的一项所述的转向柱，其特征在于，所述接合元件(33)通过插入能量吸收装置(80)连接至所述致动单元(11)。

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