CN112566833B - 用于机动车辆的转向柱 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于机动车辆的转向柱(1),该转向柱(1)包括壳体单元(33),转向主轴(30)绕纵向轴线(L)以可旋转的方式安装在壳体单元(33)中,并且壳体单元(33)可以经由高度调节杆(4)直接或间接地连接至机动车辆的车身,其中,高度调节杆(4)具有两个侧壁(42),壳体单元(33)绕接合轴线(G)以可枢转的方式接纳在所述两个侧壁(42)的相对于纵向轴线(L)彼此相对的内侧部(42a)之间,并且壳体单元(33)具有沿纵向轴线(L)的方向延伸的导引凹槽(60),其中,在每种情况下,在侧壁(42)与壳体单元(33)之间布置有至少一个滑动本体(61),该滑动本体(61)能够在导引凹槽(60)中沿纵向轴线(L)的方向以滑动的方式移位并且支撑在侧壁(42)上。为了指明具有改进的导引件的转向柱(1),该转向柱更易于调节并且在操作中更加坚固,本发明提出,在每种情况下,滑动本体(60)与侧壁(42)之间布置一个支撑元件(62),该支撑元件(62)从内侧抵靠侧壁(42)支撑,并且从外侧将滑动本体(60)压入到导引凹槽(60)中。
Description
技术领域
本发明涉及用于机动车辆的转向柱,该转向柱包括壳体单元,转向主轴绕纵向轴线以可旋转的方式安装在壳体单元中,并且壳体单元能够经由高度调节杆直接或间接地连接至机动车辆的车身,其中,高度调节杆具有两个侧壁,壳体单元绕接合轴线以可枢转的方式接纳在所述两个侧壁的相对于纵向轴线彼此相对的内侧部之间,并且壳体单元具有沿纵向轴线的方向延伸的导引凹槽,其中,在每种情况下,在侧壁与壳体单元之间布置有至少一个滑动本体,该滑动本体能够在导引凹槽中沿纵向轴线的方向以滑动的方式移位并且支撑在侧壁上。用于制造这种转向柱的方法也是本发明的主题。
现有技术
在现有技术的各种实施方式中已知能够调节的转向柱,以用于将方向盘位置相对于机动车辆的驾驶员的座椅位置进行调节。在通用转向柱的情况下,可以在车辆内部通过横向于转向主轴纵向轴线的方向的高度调节将配装在转向主轴的后端部处的方向盘定位在顶部或底部处。
出于高度调节的目的,壳体单元绕水平定位并且因此横向于纵向轴线的高度调节轴线以可枢转的方式安装在位于壳体单元的端部区域中的车身上,壳体单元的端部区域在行进方向上位于前部处并且相对于方向盘位置位于底部处。比如说例如在US 2018/0086363 A1中所描述的,调节运动由调节驱动器、例如电动驱动的主轴驱动器经由高度调节杆传递至壳体单元。
调节驱动器在输入侧接合在高度调节杆上,该高度调节杆绕枢转轴线以可枢转的方式安装在支承单元上,该支承单元可以以固定的方式附接至车身。相对于输出侧上的枢转轴线,高度调节杆经由接合轴铰接在壳体单元上。接合轴线横向于纵向轴线延伸穿过两个侧壁,所述两个侧壁从横截面为U形的高度调节杆向下突出,壳体单元保持在所述两个侧壁之间。
由于高度调节杆的枢转轴线与壳体单元的高度调节轴线相距一定距离的事实,因此在高度调节期间,接合轴线相对于高度调节轴线沿纵向轴线的方向平移地移位。
为了平衡这种平移移位,在US 2018/0086363 A1中提出了在高度调节杆与壳体单元之间形成平衡导引件,该平衡导引件能够使接合轴线在调节期间相对于壳体单元沿纵向轴线的方向进行线性平衡运动。
已知的平衡导引件包括在壳体单元的外侧上沿纵向轴线的方向延伸的两个导引凹槽,所述导引凹槽在每种情况下布置在相对的外侧部上,其中,导引凹槽的开口面向侧壁的内侧。对应地,楔形滑动本体以可移位的方式布置在形成为键槽的导引凹槽中。沿着接合轴线穿过两个侧壁的枢转螺栓延伸穿过两个侧壁和两个滑动本体。由此,滑动本体能够在导引凹槽中移位并且沿纵向轴线的方向支撑在侧壁上。
为了确保转向柱的刚度,必须将滑动导引件调节得尽可能无间隙。这可以通过如下方式来实现:将滑动本体以尽可能均匀的预先确定的预紧力从外侧推入、即张紧到导引凹槽中。
在所陈述的US 2018/0086363 A1中,可以通过如下方式来调节预紧力:通过形成为螺栓的枢转螺栓将两个侧壁以虎钳的方式抵靠彼此张紧,并且因此抵靠壳体单元张紧。一个缺点是螺栓穿过两个滑动本体,并且由于在拧紧螺栓时的刚性张紧而不能以足够的精度调节预紧力。此外,由于刚性张紧,预紧力对尺寸公差和变化的操作条件敏感地做出反应,其结果是会损坏导引件的质量。此外,由于在滑动本体和与滑动本体相互作用的对应的接触表面上的老化作用,预紧力在整个使用寿命中显著降低。
鉴于上述的问题,本发明的一个目的是指出一种具有改进的导引件的转向柱,该转向柱可以更容易地进行调节并且在操作期间更加坚固。
发明内容
根据本发明,该目的通过本发明的转向柱来实现。根据本发明的方法使得根据本发明的转向柱能够更容易地进行调节。
在用于机动车辆的转向柱的情况下,该转向柱包括壳体单元,转向主轴绕纵向轴线以可旋转的方式安装在该壳体单元中,并且该壳体单元可以经由高度调节杆直接或间接地连接至机动车辆的车身,其中,高度调节杆具有两个侧壁,壳体单元绕接合轴线以可枢转的方式接纳在所述两个侧壁的相对于纵向轴线彼此相对的内侧部之间,并且壳体单元具有沿纵向轴线的方向延伸的导引凹槽,其中,在每种情况下,在侧壁与壳体单元之间布置有至少一个滑动本体,所述滑动本体能够在导引凹槽中沿纵向轴线的方向以滑动的方式移位并且支撑在侧壁上,根据本发明,规定的是,在每种情况下,在滑动本体与侧壁之间布置有一个支撑元件,该支撑元件从内侧抵靠侧壁支撑并且将滑动本体从外侧推入到导引凹槽中。
与现有技术的关键区别在于,在侧壁之间不存在连续的螺纹螺栓,相反地,壳体单元在高度调节杆中的安装经由两个分开的支撑元件来执行。这两个支撑元件沿枢转轴线的方向彼此分开地形成,并且所述两个支撑元件至少以导引凹槽的距离彼此间隔开。因此,枢转轴轴向中断。根据本发明的支撑元件确实还将从两侧引导的预紧力施加在滑动本体上以抵靠壳体单元,但是在每种情况下,力的传递是通过侧壁且经由连接这些侧壁的U形或弓形高度调节装置来执行,并且因此不像现有技术中那样经由枢转轴来执行。
在本发明的情况下,在每种情况下,预紧力从侧壁经由支撑元件引入至滑动本体,并且从滑动本体引入到壳体单元的滑动凹槽中。
由于滑动本体经由根据本发明的支撑元件从内侧、即如从壳体单元向外观察的那样横向于纵向轴线抵靠侧壁的内侧部支撑的事实,因此整个预紧力沿侧壁扩展的方向向外作用,使得这些侧壁易于向外弯曲。在现有技术中,通过连续的螺纹螺栓来防止弯曲应变,该螺纹螺栓使侧壁在滑动本体的区域中彼此刚性地连接。
根据本发明,由于侧壁受预紧力易于弯曲的事实,因此通过限定侧壁的弯曲刚度和由支撑元件引起的弯曲量可以出现以更高的精度调节预紧力的有利可能性。侧壁的弹性恢复力产生弹性预紧力。该弹性恢复力可以主动地平衡在使用寿命内在滑动本体和侧壁上发生的磨损,并且因此还可以在使用寿命结束时提供足够高的预紧力,使得可以确保转向柱在整个使用寿命内的可靠运行。
侧壁的弹性或弯曲刚度可以经由所使用的材料、优选为钢的材料的弹性模量、材料厚度和几何形状来预先确定。例如,在由支撑元件限定的弯曲程度的情况下,较低的材料厚度或较高的弹性会导致较低的预紧力,并且相反地,在给定的弯曲的情况下,较大的材料厚度或较低的弹性会导致较高的预紧力。
经由支撑元件有效地引入到侧壁中的弯曲力矩还可以通过枢转轴线在高度调节杆处的几何布置来调节。在给定的预紧力的情况下,支撑元件布置得越靠近高度调节杆的横截面为U形的异形件的侧壁的自由端部,有效弯曲力矩越大。与支撑元件更靠近侧壁的连接区域与高度调节杆接合、由此该装置具有更高的刚度的情况相比,针对给定预紧力的弯曲量对应地更大,或者针对最大允许的弯曲量可以达到的预紧力更低。
由于侧壁的构型,可以预先确定至少在一些区域中是平坦的弹性特性,在这种情况下,尺寸公差或变化的操作条件仅对主动预紧力有很小的影响。由此,还简化了预紧力的调节。
根据本发明,侧壁可以具有弹簧元件,该弹簧元件经由支撑元件将预紧力作为弹性弹簧力施加在滑动本体上。如上所述,侧壁本身可以形成为弯曲弹簧,或者具有部分弯曲弹性的部分。高度调节杆可以形成为一种下述弹簧弓:壳体单元弹性地夹持在弹簧弓的自由突出的侧壁之间。在这种情况下,“自由突出”是指侧壁不像现有技术中那样通过连续的螺纹螺栓彼此刚性连接。可以设想并且可能的是,替代性地或附加地,在高度调节杆上附接或形成有弹簧元件,例如插入在侧壁与支撑元件和/或滑动本体之间的板形、波形或碟形弹簧。由此,产生了用于将弹性特性调节至转向柱的相应要求的其他可能性。
高度调节杆优选地形成为弹簧元件。因此,根据本发明,侧壁可以经由支撑元件将预紧力作为弹性弹簧力施加在滑动本体上。
高度调节杆优选地具有大于或等于5mm的壁厚。高度调节杆优选地由钢形成,其中,侧壁和高度调节杆优选地形成为一件式的整体部件,特别优选地形成为金属板弯曲部件。
在一个有利的进一步的改进方案中,高度调节杆具有在侧壁之间的连接部件,该连接部件在侧壁之间延伸并且将侧壁彼此连接,其中,该连接部件没有联接部分。因此,高度调节杆的连接部件是无联接的,即,除了侧壁之外,连接部件没有联接至其他部件或组件。因此,在高度调节杆的侧壁之间延伸的连接部件专门用于提供预先确定的刚度,以将高度调节杆形成为弹簧元件。
连接部件可以优选地具有至少一个结构加强部分,例如,优选地横向于纵向轴线延伸的一个或更多个加强凹槽。由此,可以有针对性地进行在特定方向、例如在纵向方向上的刚度的增加。结构加强部分的延伸部的横向方向存在较低的刚度,使得可以限定预先确定的弹性和弹簧力。
特别优选地,预紧力仅通过高度调节杆的弯曲刚度来提供。因此,不需要其他单独的预紧元件。因此,可以省去作用在侧壁与滑动本体之间的附加的弹簧元件,由此可以减少生产和安装费用。
有利的是,支撑元件和侧壁具有形状配合锁定元件,该形状配合锁定元件可以以形状配合锁定的方式彼此连接,以形成沿纵向轴线的方向作用的形状配合锁定连接。由此,支撑本体可以沿纵向轴线的方向支撑在侧壁上,使得支撑本体可以在高度调节的情况下相对于壳体单元在纵向轴线的方向上由侧壁承载。
优选地规定的是,形状配合锁定元件包括支承轴颈,该支承轴颈绕接合轴线以可旋转的方式安装在支承孔中。支承孔作为形状配合锁定的接纳部形成为对应的形状配合锁定元件,支承轴颈可以以形状配合锁定的方式接合到对应的形状配合锁定元件中。例如,支撑元件可以具有圆柱形支承轴颈或形成为使得该支承轴颈以可旋转的方式安装在侧壁中的筒形支承孔中和/或支撑在侧壁上的滑动本体中。优选地但非必须地,可以在壳体单元的两个侧部上布置相同类型的支承轴颈。替代性地或附加地,可以在滑动本体或支撑元件中形成支承孔,或者在侧壁上形成支承轴颈,或者在滑动本体中以及相关联的侧壁中形成支承孔。
可以规定的是,支承孔形成为盲孔。这样的盲孔可以结合在支撑本体、滑动本体和/或侧壁中。支撑元件可以形成为优选为圆柱形的支承轴颈,该支承轴颈沿接合轴线的方向抵靠盲孔的基部支撑在滑动本体和/或侧壁中。术语盲孔是指具有连续封闭的基部或具有突出到孔横截面中的至少一个止挡元件作为基部的孔,所述至少一个止挡元件例如为在内侧延伸到孔横截面中的突出台阶部或者在圆周上部分向内突出的至少一个突出部等。然后,预紧力可以经由盲孔中的一个盲孔的基部或两个盲孔的基部且经由作为支承轴颈用于盲孔中的支撑元件传递至侧壁和/或滑动本体。
可以规定的是,支承轴颈具有旋拧到侧壁的螺纹孔中的螺纹部分。侧壁可以具有沿接合轴线的方向的连续的螺纹孔,支承轴颈被旋拧穿过该螺纹孔,直至支承轴颈接触滑动本体为止,例如,支承轴颈进入到作为支承孔结合在滑动本体中的盲孔中,直至到达基部处的止挡件为止。通过进一步拧紧螺纹部分,滑动本体在侧壁与壳体单元之间被支撑元件张紧。在这种情况下,所施加的预紧力相继地增加,这涉及由于侧壁的弯曲应变而引起的弹性变形。由此,可以灵敏且精确地调节预紧力,并且在使用寿命内维持该预紧力。为了永久地固定预紧力的调节,螺纹部分的物质-物质固定例如可以通过结合到螺纹中的粘合剂、微型封装或涂层来执行,并且附加地或替代性地,可以通过塑性变形来执行,例如通过阻止螺纹的释放的嵌缝等来执行。
另一种可能性是,支承轴颈支撑在形成于侧壁上的保持元件上,该保持元件包括优选地从外侧结合到侧壁中的塑性变形,优选地包括局部塑性变形。该保持元件可以由在上述限定的意义上的基部形成。侧壁例如可以具有支承孔,支承轴颈可以从外侧穿过该支承孔被推动,直至支承轴颈以预先确定的预紧力加载滑动本体。由于塑性变形、例如向内突出到支承孔的横截面中的嵌缝,支承轴颈可以轴向地、即沿接合轴线的方向向外支撑在侧壁上。因此,设定的预紧力从侧壁经由嵌缝传递至支撑元件,并且从支撑元件传递至滑动本体。以这种方式,在转向柱的制造期间,预紧力可以容易地被调节并且通过塑性变形而永久且不可拆卸地固定。优选地设置至少两个嵌缝,特别优选地设置四个嵌缝,所述嵌缝优选地在支承孔的圆周上均匀地分布。
另一改进方案规定的是,滑动本体与支撑元件形成为一件。支撑元件可以作为优选地具有圆柱形横截面的支承杆或支承突出部形成在滑动本体上。当从壳体单元观察时,支撑元件优选地向外突出,并且支撑元件可以接合在侧壁内侧上的对应的形状配合锁定接纳部或凹部中。可以例如作为由钢、有色金属或其他材料构成的烧结部件或冷成形部件来执行制造。
上述实施方式的一个优点是支承轴颈可以同时用作沿纵向轴线的方向作用的形状配合锁定元件、接合轴线和用于传递预紧力的力传递元件。
导引凹槽优选地形成为具有梯形横截面的键槽。滑动本体以对应的方式形成并且构造成例如也具有梯形或甚至圆形的横截面,使得滑动本体表面或线性地抵靠键槽的梯形侧面。
在另一有利的进一步的改进方案中,滑动本体可以具有哥特式的横截面轮廓,使得导引凹槽和滑动本体经由两个线性接触部接触。
根据本发明的转向柱优选地构造成能够马达调节的,使得电动调节驱动器接合在高度调节杆上。高度调节杆优选地具有从一个侧壁延伸的杆臂。例如,本身已知的主轴驱动器可以用作调节驱动器。高度调节杆可以以本身已知的方式形成为双臂杆,该双臂杆绕横向轴线以可旋转的方式安装在固定于车身上的支承单元上。调节驱动器优选地联接至杆臂,其中,联接器布置在杆臂的背离连接部件的端部处。
转向柱可以由以下方式构造成能够沿纵向轴线的方向纵向地调节:壳体单元具有通常也被称为外壳体管或导引箱的下壳体管,该下壳体管可以连接至机动车辆的车身并且具有导引凹槽,并且下壳体管可以沿纵向轴线的方向以能够套叠伸缩调节的方式容纳通常也被称为内壳体管的上壳体管。同样还可以设置接合在下壳体管和上壳体管上的马达调节驱动器,以进行纵向套叠伸缩调节。
在另一有利的进一步的改进方案中,接合轴线正交于纵向轴线延伸,其中,接合轴线在纵向轴线上方延伸,并且高度调节杆的杆臂在其自由端部处在纵向轴线下方联接至调节驱动器。换句话说,枢转轴线和高度调节杆与调节驱动器的联接点布置在相对于参考平面的相反侧上,其中,参考平面延伸穿过纵向轴线,并且该参考平面平行于接合轴线定向。
本发明还涉及用于制造用于机动车辆的转向柱的方法,该转向柱包括壳体单元,转向主轴绕纵向轴线以可旋转的方式安装在该壳体单元中,并且该壳体单元可以经由高度调节杆直接或间接地连接至机动车辆的车身,其中,高度调节杆具有两个侧壁,壳体单元接纳在所述两个侧壁的相对于纵向轴线彼此相对的内侧部之间,并且壳体单元具有沿纵向轴线的方向延伸的导引凹槽,其中,在每种情况下,在侧壁与壳体单元之间布置有至少一个滑动本体,该滑动本体能够在导引凹槽中沿纵向轴线的方向以滑动的方式移位并且支撑在侧壁上。该方法包括以下步骤:
-在每种情况下,在滑动本体与侧壁之间布置支撑元件,
-在支撑元件上施加预紧力,使滑动本体以该预紧力推入到导引凹槽中,
-将支撑元件沿预紧力的方向固定在侧壁上。
如以上针对根据本发明的转向柱所描述的,在滑动本体与侧壁的内侧部之间布置有至少一个支撑元件,滑动本体在导引凹槽中布置在壳体单元的外侧上。
在这种预安装状态下,可以借助于力产生装置、例如接触冲头或挤压冲头将预紧力沿枢转轴线的方向、即横向于纵向轴线的方向施加到支撑元件上。支撑元件经由滑动本体以预紧力抵靠壳体单元加载、即以预紧力推入到导引凹槽中。
如果达到预先确定的预紧力,则可以沿预紧力的方向、即沿枢转轴线的轴向方向执行支撑元件在侧壁上的固定。作为固定的结果,预紧的支撑元件支撑在侧壁上。如果现在将力产生装置的接触冲头或挤压冲头向后拉动,则预紧的支撑元件被侧壁以预紧力弹性地加载。因此,高度调节杆形成为弹簧元件。换句话说,高度调节杆本身形成为将滑动本体从外侧推入到导引凹槽中的预紧装置。高度调节杆优选地形成为将滑动本体从外侧推入到导引凹槽中的唯一的预紧装置。由此,可以省去用于产生预紧力的其他弹簧元件等。
固定例如可以通过侧壁的塑性变形来执行,该塑性变形例如是位于接纳支撑元件的支承孔的内侧上的、在预紧力的施加期间执行的嵌缝。在转向柱的制造期间,可以通过测量所施加的预紧力和自动固定来执行有效调节。
替代性地或附加地,固定也可以通过支撑元件与支承孔之间的过盈配合来执行。因此,支撑元件被压入到支承孔中,其中,一旦达到与作用的预紧力相对应的限定的压入力,则压入停止或终止。由于现有的过大尺寸,支撑元件保持在其到达的位置中。因此,支撑元件与支承孔之间的联接形成为纵向过盈配合。替代性地,也可以使用横向过盈配合。
侧壁优选地具有边缘部分,该边缘部分界定支承孔,并且该边缘部分借助于工具局部地塑性变形,以提供突出到支承孔中的突出部,并且支撑元件沿接合轴线的方向支撑在该突出部上。因此,所形成的突出部表示嵌缝。特别优选地设置至少两个突出部,特别优选地设置三个或四个突出部。可以规定的是,突出部形成为在边缘区域的圆周上均匀地分布。
替代性地,可以将具有螺纹部分的支承轴颈旋拧到侧壁的螺纹孔中,直至滑动本体以预先确定的预紧力夹持在导引凹槽中为止。在这种情况下,预紧力是由侧壁弹性弯曲应力或高度调节杆的弹性弯曲应力产生的。如果达到了预紧力的要求的最终值,则螺纹例如可以如上所述那样通过借助于粘合剂等的物质-物质结合和/或通过借助于螺纹、侧壁或支撑元件的塑性变形的形状配合锁定而被固定或紧固。
附图说明
下面将基于附图对本发明的有利实施方式进行更详细地说明。详细地:
图1以立体图示出了根据本发明的转向柱,
图2以另一立体图示出了根据图1的转向柱,
图3以部分拉开的立体图示出了根据图1的转向柱,
图4示出了穿过根据图1的转向柱的横截面,
图5示出了在第一实施方式中根据图3沿着接合轴线穿过根据本发明的支撑元件的横截面的详细视图,
图6示出了对根据图5的支撑元件进行安装的示意图,
图7示出了在第二实施方式中根据图3沿着接合轴线穿过根据本发明的支撑元件的横截面的详细视图,
图8示出了在第三实施方式中根据图3沿着接合轴线穿过根据本发明的支撑元件的横截面的详细视图。
具体实施方式
在各个附图中,相同的部件总是被提供有相同的附图标记,并且因此相同的部件在每种情况下通常也仅被陈述或提及一次。
在图1和图2中以从后方(相对于未示出的机动车辆的行进方向)倾斜观察的立体图示意性地表示了根据本发明的转向柱1。
转向柱1可以借助于支架2紧固至未示出的机动车辆的车身,为了清楚起见,支架2在图3的视图中以向上提升的方式表示出。支架2包括用于连接至车身的紧固装置21。
转向主轴30绕其沿纵向方向向前延伸的纵向轴线L以可旋转的方式安装在内壳体管31中,该内壳体管31也被称为上壳体管或内壳体管31。在转向主轴30的后部处形成有用于紧固未示出的方向盘的紧固部分32。内壳体管31被保持成在壳体单元33——该壳体单元33也被称为外壳体管或下壳体管33——中沿纵向方向、即沿如用双箭头所指示的纵向轴线L的方向以套叠伸缩的方式移位。就作用而言,可以在内壳体管31与外壳体管33之间设置具有至少一个变形元件的能量吸收装置,所述至少一个变形元件会在车辆碰撞的情况下塑性地变形。这样的装置对于本领域技术人员而言是现有技术中充分已知的。
出于高度调节的目的,壳体单元33能够绕相对于行进方向定位在下部区域或前部区域中的水平的高度调节轴线22枢转,使得附接在紧固部分32的后部或顶部处的方向盘能够在高度方向H上向上或向下调节。
高度调节杆4绕横向于纵向轴线L水平定位的杆轴线23以可旋转的方式安装在支承单元2上。形成为旋转主轴驱动器的马达调节驱动器5与主轴螺母51一起接合在输入侧杆臂41上,该主轴螺母51借助于连接螺栓54连接至杆臂41的自由端部。可以由电动驱动单元53旋转驱动的螺纹主轴52接合到主轴螺母51中。驱动单元53沿纵向轴线L的方向支撑在壳体单元33上。由于螺纹主轴52的马达驱动旋转,主轴螺母51相对于壳体单元33平移地移动,由此,高度调节杆4绕高度调节轴线23枢转。
高度调节杆4的输出侧杆臂由两个侧壁42形成,所述两个侧壁42从连接部件43向下延伸,使得形成了高度调节杆4的U形轮廓,如在图4的拉开表示和图5的横截面中清晰可见的那样。两个侧壁42和连接部件43形成为一件式的整体部件。
壳体单元33接纳在侧壁42的相对定向的内侧部42a之间。横向于纵向轴线L延伸的接合轴线G位于侧壁42的自由端部区域中。接合轴线G布置在纵向轴线L上方,使得轴线不相交。接合轴线G不穿过内壳体管31,换句话说,纵向轴线L在内壳体管31上方延伸。
壳体单元33绕高度调节轴线22以可枢转的方式安装在固定于车辆上的未示出的部件上。为了平衡在调节期间由于接合轴线G与高度调节轴线22——该高度调节轴线22也被称为枢转轴线——之间的改变的距离而产生的平移移位。这是由于以下事实引起的:壳体单元33绕高度调节轴线22枢转并且高度调节杆4绕杆轴线23枢转,其中,杆轴线23和高度调节轴线22彼此间隔开。因此,旋转轴线不一致,从而需要纵向平衡。为此,通过根据本发明的构型,接合轴线G能够沿纵向方向、即纵向轴线L的方向相对于壳体单元33移位,如下面所说明的。
壳体单元33具有沿纵向轴线L的方向延伸的导引凹槽60,该导引凹槽60作为键槽具有梯形的凹槽横截面。导引凹槽60位于壳体单元33的两个外侧部上,并且导引凹槽60朝向侧壁42的内侧部42a敞开。适于凹槽横截面的楔形滑动本体61以能够沿纵向轴线L的方向滑动移位的方式布置在每个导引凹槽60中。在每种情况下,支撑元件62布置在滑动本体61与侧壁41之间。
如在图3和图4中明显的是,由导引凹槽60、滑动本体61和支撑元件62形成的引导件在平行于纵向轴线L延伸的竖向镜平面的两侧上以相对彼此镜像对称的方式定位,并且纵向轴线L位于该镜平面中。
侧壁42具有沿接合轴线G的方向延伸的孔44,在孔44中,滑动本体61沿纵向方向、即纵向轴线L的方向支撑在侧壁42上。
图5以图4的放大细节图示出了根据本发明的装置的第一实施方式。支撑本体62在该第一实施方式中被形成为插入到孔44中的圆柱形螺栓。支撑元件62经由突出到孔44的横截面中的突出部45从内侧、即朝向内侧部42a抵靠侧壁42支撑。利用与壳体单元33反向定向并且背离内侧部42的端部,支撑本体62伸入到在滑动本体61中形成为盲孔的支承孔63中。支撑本体62沿接合轴线G的方向从外侧抵靠滑动本体61支撑在支承孔63的基部上。支撑本体可以在一个端部或两个端部处具有倒角,这简化了对应的安装。
在安装期间,如在图6中示意性表示的,预紧力F借助于接触冲头80从外侧施加在支撑元件62上,由此滑动本体61本身以预紧力F从外侧推入到导引凹槽60中。
在预紧力F由接触冲头80限定和保持的同时,侧壁42借助于成形工具81在孔43的外部区域中冷成形,以形成相对于孔43向内突出的嵌缝突出部45。在移除接触冲头80之后,出现图5中所示的安装情况,其中,预紧力F现在通过高度调节杆4的侧壁42的弹性弯曲变形经由突出部45传递至支撑元件62,使得滑动本体61以设定的预紧力F永久地推入到导引凹槽60中。
从图4的横截面中明显的是,壳体单元33如何经由支撑元件62弹性地夹持在两个侧壁42之间,并且接合轴线G在内壳体管31上方延伸。与纵向轴线L正交布置的接合轴线G在纵向轴线L上方延伸,并且杆臂41的经由主轴螺母51联接至调节驱动器5的自由端部布置在纵向轴线L下方。将高度调节杆4的杆臂41的自由端部联接至调节驱动器5的连接螺栓54的轴线在纵向轴线L下方延伸。因此,接合轴线G和高度调节杆4与调节驱动器5的联接点布置在参考平面的相反侧上,其中,参考平面延伸穿过纵向轴线L,并且该参考平面平行于接合轴线G。
图7示出了第二实施方式,在第二实施方式的情况下,支撑本体62形成为具有外螺纹的螺纹螺栓,该外螺纹旋拧到侧壁42中的孔44中的内螺纹44a中。外螺纹和内螺纹优选地根据DIN 13形成为公制ISO螺纹。通过朝向图中的右侧拧入,可以将预紧力F施加在滑动本体61上,滑动本体61以该预紧力F从侧壁42推入到导引凹槽60中。还通过易于弯曲的侧壁42的弹性作用力来保持预紧力F。
图8示出了具有与图6中所示的结构类似的结构的另一实施方式。与此相反,滑动本体61和支撑元件62形成为一件式的整体部件。在这种情况下,形成支撑本体61的圆柱形肩部以可旋转的方式安装在孔44中。
出于长度调节的目的,可以设置第二调节驱动器7,该第二调节驱动器7与第一调节驱动器5一样可以形成为具有主轴螺母71的主轴驱动器,可以将由马达驱动单元73相对于主轴螺母71旋转驱动的螺纹主轴72旋拧到该主轴螺母71中。由于螺纹主轴72沿纵向轴线L的方向支撑在壳体单元33上并且主轴螺母71沿纵向轴线L的方向支撑在内壳体管31上的事实,因此内壳体管31可以相对于壳体单元33以套叠伸缩的方式进行调节。
附图标记列表
1 转向柱
2 支架
21 紧固装置
22 高度调节轴线
23 杆轴线
30 转向主轴
31 内壳体管
32 紧固部分
33 壳体单元
4 高度调节杆
41 杆臂
42 侧壁
43 连接部件
44 孔
44a 内螺纹
45 突出部
5、7 调节驱动器
51、71 主轴螺母
52、72 螺纹主轴
53、73 驱动单元
54 连接螺栓
60 导引凹槽
61 滑动本体
62 支撑元件
80 接触冲头
81 成形工具
F 预紧力
G 接合轴线
H 高度方向
L 纵向轴线
Claims (10)
1.一种用于机动车辆的转向柱(1),所述转向柱(1)包括壳体单元(33),转向主轴(30)绕纵向轴线(L)以能够旋转的方式安装在所述壳体单元(33)中,并且所述壳体单元(33)能够经由高度调节杆(4)直接或间接地连接至机动车辆的车身,其中,所述高度调节杆(4)具有两个侧壁(42),所述壳体单元(33)绕接合轴线(G)以能够枢转的方式接纳在所述两个侧壁(42)的相对于所述纵向轴线(L)彼此相对的内侧部(42a)之间,所述接合轴线(G)在纵向轴线上方延伸,并且所述壳体单元(33)具有沿所述纵向轴线(L)的方向延伸的导引凹槽(60),其中,在每种情况下,在侧壁(42)与所述壳体单元(33)之间布置有至少一个滑动本体(61),所述滑动本体(61)能够在导引凹槽(60)中沿所述纵向轴线(L)的方向以滑动的方式移位并且支承在侧壁(42)上,所述壳体单元(33)具有能够高度枢转的下壳体管,所述下壳体管能够连接至机动车辆的车身,并且所述下壳体管具有所述导引凹槽(60),并且所述下壳体管沿所述纵向轴线的方向以能够套叠伸缩调节的方式接纳上壳体管(31),
其特征在于,
在每种情况下,在滑动本体(61)与侧壁(42)之间布置有一个支撑元件(62),所述支撑元件(62)从内侧抵靠所述侧壁(42)支承并且将所述滑动本体(61)从外侧推入到所述导引凹槽(60)中。
2.根据权利要求1所述的转向柱,其特征在于,所述侧壁(42)具有弹簧元件。
3.根据权利要求1或2所述的转向柱,其特征在于,支撑元件(62)和侧壁(42)具有形状配合锁定元件,所述形状配合锁定元件能够以形状配合锁定的方式彼此连接,以形成沿所述纵向轴线(L)的方向作用的形状配合锁定连接。
4.根据权利要求3所述的转向柱,其特征在于,形状配合锁定元件包括支承轴颈,所述支承轴颈绕所述接合轴线(G)以能够旋转的方式安装在支承孔(63)中。
5.根据权利要求4所述的转向柱,其特征在于,支承孔(63)形成为盲孔。
6.根据权利要求4或5所述的转向柱,其特征在于,支承轴颈具有旋拧到所述侧壁(42)的螺纹孔中的螺纹部分。
7.根据权利要求4或5所述的转向柱,其特征在于,支承轴颈支承在形成于所述侧壁(42)上的保持元件上。
8.根据前述权利要求1-2中的任一项所述的转向柱,其特征在于,滑动本体(61)与支撑元件(62)形成为一件。
9.根据前述权利要求1-2中的任一项所述的转向柱,其特征在于,电动调节驱动器(5)接合在所述高度调节杆(4)上。
10.一种用于制造用于机动车辆的转向柱(1)的方法,所述转向柱(1)包括壳体单元(33),转向主轴(30)绕纵向轴线(L)以能够旋转的方式安装在所述壳体单元(33)中,并且所述壳体单元(33)能够经由高度调节杆(4)直接或间接地连接至机动车辆的车身,其中,所述高度调节杆(4)绕在纵向轴线上方延伸的结合轴线(G)可枢转,所述高度调节杆(4)具有两个侧壁(42),所述壳体单元(33)接纳在所述两个侧壁(42)的相对于所述纵向轴线(L)彼此相对的内侧部(42a)之间,并且所述壳体单元(33)具有沿所述纵向轴线(L)的方向延伸的导引凹槽(60),其中,在每种情况下,在侧壁(42)与所述壳体单元(33)之间布置有至少一个滑动本体(61),所述滑动本体(61)能够在导引凹槽(60)中沿所述纵向轴线(L)的方向以滑动的方式移位并且支承在侧壁(42)上,所述壳体单元(33)具有能够高度枢转的下壳体管,所述下壳体管能够连接至机动车辆的车身,并且所述下壳体管具有所述导引凹槽(60),并且所述下壳体管沿所述纵向轴线的方向以能够套叠伸缩调节的方式接纳上壳体管(31),
其特征在于以下步骤:
-在每种情况下,在滑动本体(61)与侧壁(42)之间布置一个支撑元件(62),
-在所述支撑元件(62)上施加预紧力(F),使所述滑动本体(61)以所述预紧力(F)推入到所述导引凹槽(60)中,
-将所述支撑元件(62)沿所述预紧力(F)的方向固定在所述侧壁(42)上。
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