CN113650668A - 可调节的转向柱组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车辆的可调节的转向柱组件。转向柱组件(10)包括固定装置(18)，该固定装置具有打开位置和闭合位置。固定装置(18)在打开位置中允许进行外部转向柱套筒(16)相对于内部转向柱套筒(14)的轴向调节以及内部转向柱套筒(14)相对于框架部件(12)的枢转运动。固定装置包括联接元件(54)，该联接元件布置在纵向锁定元件(34)与高度锁定元件(26)之间。联接元件(54)在固定装置(18)的闭合位置中与纵向锁定元件(34)和高度锁定元件(26)力配合地并且/或者形状配合地连接并且与纵向锁定元件(34)和高度锁定元件(26)相接触。

Description

可调节的转向柱组件

技术领域

本发明涉及一种用于机动车辆的可调节的转向柱组件。

背景技术

许多机动车辆具有可调节的转向柱，以使方向盘的位置与驾驶员的座椅位置和身高相适配。在此，方向盘通常在转向柱的轴向方向上是可调节的(英语：“reach adjust”)并且/或者在高度上是可调节的(英语：“rake adjust”)。

为了调节转向柱，驾驶员藉由致动杆松开夹持设备，由此释放转向柱以进行调节。在此，在现有技术中设有多个不同的零件，这些零件在转向柱与车架之间传递力以确保方向盘在夹持设备的夹持状态下既不能在轴向方向上、也不能在高度方向上调节。由于单个零件的数量较多，因此使得转向系统的装配复杂化。

发明内容

因此本发明的目的在于，提供一种替代性的可调节的转向柱组件以允许更简单的装配。

根据本发明，该目的通过一种用于机动车辆的可调节的转向柱组件实现。所述转向柱组件包括与车辆固定的框架部件，内部转向柱套筒以沿其轴向方向无法相对于所述框架部件移动并且相对于所述框架部件可枢转的方式安装在所述框架部件上。所述转向柱组件还包括：外部转向柱套筒，所述内部转向柱套筒至少部分地被容纳在所述外部转向柱套筒中；以及固定装置，所述固定装置具有打开位置和闭合位置。所述固定装置在所述打开位置中允许进行所述外部转向柱套筒相对于所述内部转向柱套筒的轴向调节以及所述内部转向柱套筒相对于所述框架部件的枢转运动。所述固定装置在所述闭合位置中局部地固定所述内部转向柱套筒和所述外部转向柱套筒。所述外部转向柱套筒在其径向外侧上具有相对于所述外部转向柱套筒无法移动的纵向锁定元件。所述框架部件在与所述外部转向柱套筒相对的内侧上具有相对于所述框架部件无法移动的高度锁定元件。所述固定装置包括联接元件，所述联接元件布置在所述纵向锁定元件与所述高度锁定元件之间。所述联接元件在所述固定装置的闭合位置中与所述纵向锁定元件和所述高度锁定元件力配合地并且/或者形状配合地连接并且与所述纵向锁定元件和所述高度锁定元件相接触。在所述固定装置的打开位置中，能够实现所述联接元件与所述纵向锁定元件之间和/或所述联接元件与所述高度锁定元件之间的相对运动。

根据本发明的转向柱组件基于如下基本思想，即设有唯一的联接元件，该联接元件既用于高度锁定的力传递，也用于纵向锁定的力传递。由此节省在现有技术中必要的零件，因此简化转向柱组件的装配。

因此，固定装置在纵向锁定元件与高度锁定元件之间仅具有恰好一个联接元件。

在固定装置的闭合位置中，纵向锁定元件防止外部转向柱套筒可能沿其轴向方向进行的调节。作用在外部转向柱套筒的轴向方向上的力经由纵向锁定元件和联接元件传递给框架部件。

此外，在固定装置的闭合位置中，高度锁定元件防止内部转向柱套筒和外部转向柱套筒相对于框架部件可能进行的枢转。在高度方向上作用于转向柱套筒的力经由联接元件和高度锁定元件传递到框架部件。

纵向锁定元件可以固定地安装在外部转向柱套筒上，或者与外部转向柱套筒一体式地连接。尤其，纵向锁定元件和外部转向柱套筒由同一坯件制成。

根据本发明的设计方案，所述框架部件具有夹紧颚板，所述内部转向柱套筒和所述外部转向柱套筒至少局部地在所述夹紧颚板之间延伸，其中所述高度锁定元件设置在所述夹紧颚板中的一个夹紧颚板上。在固定装置的闭合位置中，夹紧颚板沿外部转向柱套筒的径向方向将压力施加到外部转向柱套筒上并且使该外部转向柱套筒变形，因此提高外部转向柱套筒与内部转向柱套筒之间的摩擦。此外，在固定装置的闭合位置中，夹紧颚板将纵向锁定元件、联接元件和高度锁定元件彼此压紧。

优选地，高度锁定元件设置在这些夹紧颚板中的一个夹紧颚板的内侧上，其中对应的夹紧颚板的内侧与另一个夹紧颚板相对。

尤其，内部转向柱套筒和/或外部转向柱套筒延伸穿过这两个夹紧颚板之间的容纳区域。

本发明的另一方面提出：所述固定装置具有致动杆和与所述致动杆传递转矩地联接的牵拉栓形件，所述牵拉栓形件被设计为用于致动所述夹紧颚板。在固定装置的闭合位置中，这些夹紧颚板分别在朝向这两个夹紧颚板中的另一个夹紧颚板的方向上被牵拉栓形件施加力。与此相比，在固定装置的打开位置中，牵拉栓形件不施加或者仅向夹紧颚板施加较小的力。

优选地，牵拉栓形件延伸穿过夹紧颚板，尤其其中牵拉栓形件横向于转向柱套筒的轴向方向延伸。

优选地，所述联接元件具有穿通开口，所述牵拉栓形件延伸穿过所述穿通开口。尤其，穿通开口的截面与牵拉栓形件的至少在牵拉栓形件的设置有联接元件的区域中的截面相同。因此，联接元件无游隙地安置在牵拉栓形件上。相对应地，联接元件在转向柱套筒的轴向方向上并且在高度方向上相对于牵拉栓形件是无法移动的。

本发明的另一方面提出：所述纵向锁定元件具有至少一个穿通开口，所述牵拉栓形件延伸穿过所述至少一个穿通开口。优选地，穿过所述纵向锁定元件的所述穿通开口被设计为长孔，所述长孔与所述外部转向柱套筒的轴向方向平行地延伸。在外部套筒元件进行轴向调节时，纵向锁定元件与外部转向柱套筒一起相对于牵拉栓形件移位。在此，长孔的末端用作止挡部并且限制外部转向柱套筒在这两个方向上的轴向移动，其中在外部转向柱套筒最大限度地轴向移位时，牵拉栓形件贴靠长孔的这两个末端部之一。

根据本发明的一方面，所述高度锁定元件具有穿通开口，所述牵拉栓形件延伸穿过所述穿通开口。优选地，穿通开口圆弧形地、尤其圆弧形地围绕内部转向柱套筒的枢转运动的中心延伸。

进一步优选地，穿过高度锁定元件的穿通开口被设计为长孔，该长孔圆弧形地围绕内部转向柱套筒的枢转运动的中心延伸。在转向柱套筒进行高度调节时，牵拉栓形件相对于高度锁定元件移位。在此，长孔的末端用作止挡部并且限制转向柱套筒在这两个方向上的枢转运动，其中牵拉栓形件在转向柱套筒最大限度地偏转时贴靠长孔的这两个末端之一。

在本发明的另一设计方案中，所述纵向锁定元件在朝向所述联接元件的侧面上具有齿部。此外，所述联接元件在朝向所述纵向锁定元件的侧面上具有齿部，所述齿部与所述纵向锁定元件的齿部相对应。相对应地，所述纵向锁定元件和所述联接元件的齿部在所述固定装置的闭合位置中彼此啮合。

优选地，所述纵向锁定元件的齿部的齿与所述外部转向柱套筒的轴向方向垂直地延伸。纵向锁定元件的齿部的各个齿和各个齿隙因此与转向柱的轴向方向垂直地延伸。相对应地，齿和齿隙沿转向柱套筒的轴向方向彼此交替。

本发明的另一方面提出：所述高度锁定元件在朝向所述联接元件的侧面上具有齿部；并且所述联接元件在朝向所述高度锁定元件的侧面上具有齿部，所述齿部与所述高度锁定元件的齿部相对应。所述高度锁定元件和所述联接元件的齿部对应地在所述固定装置的闭合位置中彼此啮合。

优选地，所述高度锁定元件的齿部的齿分别沿多条直线中的一条直线延伸，其中所述多条直线延伸经过共同的中心。尤其，该共同的中心是转向柱套筒的枢转运动的中心。由此，高度锁定元件和联接元件的齿部可以独立于转向柱套筒的枢转运动的瞬时偏转啮合到彼此之中。

本发明的另一方面提出：所述纵向锁定元件与所述外部转向柱套筒一体式地形成。尤其，纵向锁定元件和外部转向柱套筒由同一坯件制成。

附图说明

本发明的另外的优点和特性从以下说明和附图中得出，并参考以下说明和附图。在附图中：

-图1示出了根据本发明的可调节的转向柱组件的分解视图；

-图2(a)至图2(c)分别示出了图1的根据本发明的转向柱组件的联接元件；

-图3示出了图1的根据本发明的转向柱组件的剖开的前视图；

-图4示出了图1的根据本发明的转向柱组件的细节视图；

-图5示出了图1的根据本发明的转向柱组件的侧视图；以及

-图6示出了图1的根据本发明的转向柱组件的另外的侧视图。

具体实施方式

在图1中以分解视图展示了机动车辆的纵向可调节且高度可调节的转向柱组件10。

可调节的转向柱组件10具有与车辆固定的框架部件12，该框架部件与机动车辆的车身连接或者是车身的一部分。除了弹性变形外，与车辆固定的框架部件12相对于机动车辆的车身是无法移动的。

可调节的转向柱组件10还包括内部转向柱套筒14、外部转向柱套筒16和固定装置18。

框架部件12具有两个彼此相对的、尤其镜像对称的夹紧颚板20，这些夹紧颚板限制用于转向柱套筒14、16的容纳区域22。

夹紧颚板20可以各自相对于框架部件12的其余部分弹性地弹动，尤其在这两个夹紧颚板20的连接方向上弹性地弹动。

夹紧颚板20分别具有呈长孔形式的穿通开口24，其中穿通开口24在高度方向H上弧形地延伸。

这两个夹紧颚板20中的一个夹紧颚板具有高度锁定元件26，该高度锁定元件被设计为齿部27。

齿部27位于对应的夹紧颚板20的与另一个夹紧颚板20相对的内侧。

夹紧颚板20和高度锁定元件26被设计为彼此一体式的。尤其，高度锁定元件26和对应的夹紧颚板20由同一坯件制成。

内部转向柱套筒14具有紧固区段28，内部转向柱套筒14借助于该紧固区段可枢转地安装在与车辆固定的框架部件12上。通过使内部转向柱套筒14枢转来实现转向柱组件10的高度调节。

然而在此，内部转向柱套筒14相对于框架部件12沿其轴向方向A相对于框架部件12无法移动。

在转向柱组件10的装配状态下，内部转向柱套筒14延伸穿过夹紧颚板20之间的容纳区域22。

内部转向柱套筒14至少部分地容纳在外部转向柱套筒16中。如果在轴向方向上最大限度地调节转向柱组件10，则内部转向柱套筒14(除了紧固区段28外)还可以完全被容纳在外部转向柱套筒16中。

外部转向柱套筒16的内直径略大于内部转向柱套筒14的外直径。与此相对应地，外部转向柱套筒16可以容易地沿其轴向方向相对于内部转向柱套筒14移动。

外部转向柱套筒16具有夹紧区段30、纵向槽缝32以及纵向锁定元件34。

一般来说，夹紧区段30被设计成与夹紧颚板20共同作用。为此目的，夹紧区段30具有彼此相对的突起36，这些突起从外部转向柱套筒16的径向外侧开始在高度方向H上延伸。

突起36分别具有平坦的外侧面，在装配状态下，该外侧面与这些夹紧颚板20中的一个夹紧颚板直接相对或者与该夹紧颚板直接接触。

此外，突起36分别具有穿通开口38，其中这两个突起36的穿通开口38相互对齐。

穿通开口38分别在转向柱套筒14、16的轴向方向A上延伸。

纵向槽缝32从外部转向柱套筒16的指配给夹紧区段30的端部开始在轴向方向A上延伸过外部转向柱套筒16的长度的一部分。

例如，纵向槽缝32延伸过外部转向柱套筒16的长度的25％至75％。

纵向锁定元件34设置在这两个突起36中的与具有高度锁定元件26的夹紧颚板20相对的那个突起的外部。

纵向锁定元件34以相对于突起36无法移动的方式与该突起连接或者与突起36一体式地形成。

尤其，对应的突起36具有供纵向锁定元件34插入的凹口。

还可设想的是，突起36和纵向锁定元件34由同一坯件制成。

纵向锁定元件34具有穿通开口40，该穿通开口与突起36的穿通开口38对齐。

尤其，纵向锁定元件34的穿通开口40具有与突起36的穿通开口38相同的截面。

纵向锁定元件34在背离突起36的外侧面上具有齿部42，该齿部在图1中是不可见的，然而例如在图5中可以看到。

固定装置18包括牵拉栓形件44、致动杆46、致动构件48、配对构件50、弹簧元件52和联接元件54。

固定装置18的牵拉栓形件44在转向柱组件10的装配状态下延伸穿过夹紧颚板20的穿通开口24、并且穿过突起36的穿通开口以及穿过纵向锁定元件34的穿通开口40。

此外，牵拉栓形件44还延伸穿过致动杆46、致动构件48和配对构件50，它们均具有用于牵拉栓形件44的对应的穿通开口。

在此，致动构件48和配对构件50由于弹簧元件52而相对于彼此预紧。

因此在对致动杆46进行致动时，夹紧颚板20被牵拉栓形件44致动。

配对构件50由弹性材料(例如橡胶)制成，并且减小了在对致动杆46进行致动时产生的噪声。

在图2中更详细地展示了联接元件54。图2(a)示出了联接元件54的指配给高度锁定元件26的侧面。联接元件54在这个侧面上具有齿部56，该齿部与高度锁定元件26的齿部27相对应。

对应地在转向柱组件10的装配状态下，联接元件54的齿部56圆弧形地围绕转向柱套筒14、16的枢转运动的中心延伸。

此外，联接元件54具有穿通开口58，该穿通开口延伸穿过联接元件54。穿通开口58的直径与牵拉栓形件44的直径相对应，因此联接元件无游隙地安置在牵拉栓形件44上。

图2(b)示出了联接元件54的指配给纵向锁定元件34的侧面。联接元件54在这个侧面上具有齿部60，该齿部与纵向锁定元件34的齿部42相对应。

对应地在转向柱组件10的装配状态下，联接元件54的齿部60与转向柱套筒14、16的轴向方向A垂直地延伸。

如在图2(b)和图2(c)中可以看到，联接元件54在指配给纵向锁定元件34的侧面上具有圆柱形的突起62，穿通开口58延伸穿过该突起。

图3示出了装配状态下的可调节的转向柱组件10，其中未展示内部转向柱套筒14、致动杆46、致动构件48和配对构件50。

更确切地说，图3示出了转向柱组件10处于固定装置18的打开位置，即转向柱组件10被释放以用于纵向调节以及高度调节的位置。

在固定装置18的这个打开位置中，联接元件54既不接触纵向锁定元件34，也不接触高度锁定元件26。相对应地，外部转向柱套筒16可以沿轴向方向A调节，同时内部转向柱套筒14可以与外部转向柱套筒16一起围绕紧固区段28处的紧固轴线枢转，以用于对转向柱组件10进行高度调节。

在外部转向柱套筒16纵向调节时，突起36中的穿通开口38以及纵向锁定元件34的穿通开口40、或更准确地说该穿通开口的轴向末端用作止挡部，这些止挡部限制外部转向柱套筒16的轴向调节。

在外部转向柱套筒16轴向移位时，牵拉栓形件44保持位置固定。于是在外部转向柱套筒16最大限度地轴向移位时，牵拉栓形件44相应贴靠穿通开口38、40的这两个末端之一。

在转向柱套筒14、16进行高度调节时，固定装置18并且尤其牵拉栓形件44也同时随之调节。在这种情况下，夹紧颚板20中的穿通开口24的末端用作止挡部。

于是在转向柱套筒14、16最大限度地高度调节时，牵拉栓形件44相应贴靠夹紧颚板20中的穿通开口24的这两个末端之一。

在对致动杆46进行致动时，固定装置18转换至其闭合位置，由此致动夹紧颚板20。由此将纵向锁定元件34、联接元件54和高度锁定元件26彼此压紧。

在此，纵向锁定元件34的齿部42与联接元件54的齿部60彼此啮合。同样，联接元件54的齿部56与高度锁定元件26的齿部27彼此啮合。

这在图4至图6中详细展示，其中可以看到各个构件的齿部27、42、56、60，其中在图4和图5中，一些构件部分透明地展示，以展示齿部27、42、56、60的共同作用。

应指出的是，在图4至图6中，高度锁定元件26的齿部27设置在穿通开口24的两侧上。同样，纵向锁定元件34的齿部42设置在穿通开口40的两侧上。

然而还可设想的是，高度锁定元件26的齿部27和/或纵向锁定元件34的齿部42仅设置在穿通开口24或40的一侧上。

相对应地，在固定装置18的闭合位置中，纵向锁定元件34和联接元件54形状配合地相互连接。同样，联接元件54和高度锁定元件26形状配合地相互连接。

因此在固定装置18的闭合位置中，在外部转向柱套筒16与框架部件12之间存在形状配合的连接，因此转向柱套筒既不能进行纵向调节，也不能进行高度调节。

额外地，致动夹紧颚板20引起外部转向柱套筒16由于纵向槽缝32而至少在纵向槽缝32的区域中径向向内弹性地变形。由此增大外部转向柱套筒16与内部转向柱套筒14之间的摩擦力，由此外部转向柱套筒16的纵向调节受到另外的力、即所述摩擦力的抵抗。

Claims (12)

1.一种用于机动车辆的可调节的转向柱组件，所述转向柱组件具有：

与车辆固定的框架部件(12)，内部转向柱套筒(14)以沿其轴向方向(A)无法相对于所述框架部件(12)移动并且能够相对于所述框架部件(12)枢转的方式安装在所述框架部件上；外部转向柱套筒(16)，所述内部转向柱套筒(14)至少部分地被容纳在所述外部转向柱套筒中；以及固定装置(18)，所述固定装置具有打开位置和闭合位置，其中

所述固定装置(18)在所述打开位置中允许进行所述外部转向柱套筒(16)相对于所述内部转向柱套筒(14)的轴向调节以及所述内部转向柱套筒(14)相对于所述框架部件(12)的枢转运动，

所述固定装置(18)在所述闭合位置中局部地固定所述内部转向柱套筒(14)和所述外部转向柱套筒(16)，

所述外部转向柱套筒(16)在其径向外侧上具有相对于所述外部转向柱套筒(16)无法移动的纵向锁定元件(34)，

所述框架部件(12)在与所述外部转向柱套筒(16)相对的内侧上具有相对于所述框架部件(12)无法移动的高度锁定元件(26)，并且

所述固定装置(18)具有联接元件(54)，所述联接元件布置在所述纵向锁定元件(34)与所述高度锁定元件(26)之间，其中所述联接元件(54)在所述固定装置(18)的闭合位置中与所述纵向锁定元件(34)和所述高度锁定元件(26)力配合地并且/或者形状配合地连接并且与所述纵向锁定元件(34)和所述高度锁定元件(26)相接触，并且其中在所述固定装置(18)的打开位置中能够实现所述联接元件(54)与所述纵向锁定元件(34)之间和/或所述联接元件(54)与所述高度锁定元件(26)之间的相对运动。

2.根据权利要求1所述的可调节的转向柱组件，其特征在于，所述框架部件(12)具有夹紧颚板(20)，所述内部转向柱套筒(14)和所述外部转向柱套筒(16)至少局部地在所述夹紧颚板之间延伸，其中所述高度锁定元件(26)设置在所述夹紧颚板(20)中的一个夹紧颚板上。

3.根据权利要求2所述的可调节的转向柱组件，其特征在于，所述固定装置(18)具有致动杆(46)和与所述致动杆(46)传递转矩地联接的牵拉栓形件(44)，所述牵拉栓形件被设计为用于致动所述夹紧颚板(20)。

4.根据权利要求3所述的可调节的转向柱组件，其特征在于，所述联接元件(54)具有穿通开口(58)，所述牵拉栓形件(44)延伸穿过所述穿通开口。

5.根据权利要求3或4所述的可调节的转向柱组件，其特征在于，所述纵向锁定元件(34)具有至少一个穿通开口(40)，所述牵拉栓形件(44)延伸穿过该至少一个穿通开口。

6.根据权利要求5所述的可调节的转向柱组件，其特征在于，穿过所述纵向锁定元件(34)的穿通开口(40)被设计为长孔，所述长孔与所述外部转向柱套筒(16)的轴向方向(A)平行地延伸。

7.根据权利要求3至6之一所述的可调节的转向柱组件，其特征在于，所述高度锁定元件(26)具有穿通开口(24)，所述牵拉栓形件(44)延伸穿过该穿通开口。

8.根据前述权利要求之一所述的可调节的转向柱组件，其特征在于，所述纵向锁定元件(34)在朝向所述联接元件(54)的侧面上具有齿部(42)；并且所述联接元件(54)在朝向所述纵向锁定元件(34)的侧面上具有齿部(60)，该齿部与所述纵向锁定元件(34)的齿部(42)相对应。

9.根据权利要求8所述的可调节的转向柱组件，其特征在于，所述纵向锁定元件(34)的齿部(42)的齿与所述外部转向柱套筒(16)的轴向方向(A)垂直地延伸。

10.根据前述权利要求之一所述的可调节的转向柱组件，其特征在于，所述高度锁定元件(26)在朝向所述联接元件(54)的侧面上具有齿部(27)；并且所述联接元件(54)在朝向所述高度锁定元件(26)的侧面上具有齿部(56)，该齿部与所述高度锁定元件(26)的齿部(27)相对应。

11.根据权利要求10所述的可调节的转向柱组件，其特征在于，所述高度锁定元件(26)的齿部(27)的齿分别沿多条直线中的一条直线延伸，其中所述多条直线延伸经过共同的中心。

12.根据前述权利要求之一所述的可调节的转向柱组件，其特征在于，所述纵向锁定元件(34)与所述外部转向柱套筒(16)一体式地形成。

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