CN115916626A - 用于机动车辆的转向柱和用于调节转向柱的方法 - Google Patents

用于机动车辆的转向柱和用于调节转向柱的方法 Download PDF

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CN115916626A CN202180046217.4A CN202180046217A CN115916626A CN 115916626 A CN115916626 A CN 115916626A CN 202180046217 A CN202180046217 A CN 202180046217A CN 115916626 A CN115916626 A CN 115916626A
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马蒂亚斯·安瑟兰
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Abstract

本发明涉及一种用于机动车辆的转向柱(1),该转向柱包括内壳(30),在该内壳中,转向主轴(31)围绕沿纵向方向延伸的纵向轴线(L)以可旋转的方式安装,并且该内壳容纳在外壳(33)中,以便能够沿纵向方向以可滑动的方式调节;并且该转向柱包括预张紧设备(6),其具有压力件(64),该压力件能够从外部沿与纵向轴线(L)横向的张紧方向(S)支承抵靠内壳(30),并且该压力件沿纵向方向保持在外壳(33)上并与张紧方向(S)相反地支承抵靠外壳(33)的凹部(61)中所固定的固定元件(62)。为了允许预张紧力的改进且持久的调节,同时提供增强的防操纵保护,本发明提出,固定元件(62)具有被塑性地开槽到凹部(61)中的至少一个变形装置(7),并且/或者凹部(61)具有被塑性地开槽到固定元件(62)中的变形装置(8)。

Description

用于机动车辆的转向柱和用于调节转向柱的方法
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:内壳,在该内壳中,转向主轴围绕沿纵向方向延伸的纵向轴线以可旋转的方式安装,并且该内壳在纵向方向上以可滑动调节的方式接纳在外壳中;并且该转向柱包括预张紧设备,该预张紧设备具有压力件,该压力件可以从外部沿横向于纵向轴线的张紧方向支承抵靠内壳,该压力件沿纵向方向固定在外壳上,并与张紧方向相反地支承抵靠固定元件,该固定元件固定在外壳的凹部中。此外,本发明涉及用于调节转向柱的方法。
背景技术
一种用于机动车辆的转向柱具有带转向主轴的转向轴,该转向主轴围绕其纵向轴线以可旋转的方式安装在壳单元中,在该转向主轴的后端部处,沿行驶方向并且面向驾驶员,配装有用于通过驾驶员引入转向指令的方向盘。壳单元由紧固至车身的支承单元保持,其中,方向盘位置相对于车身的调节可以通过壳单元相对于支承单元的调节来实现。
在通用的转向柱的情况下,由于壳单元和转向主轴的套叠伸缩构型而能够进行下述纵向调节:在纵向调节的情况下,方向盘可以相对于驾驶员的位置而沿纵向方向、即沿纵向轴线的方向进行向后或向前调节。此外,在发生碰撞的情况下可以将转向柱沿纵向方向推到一起,由此该转向柱可以被有效地防止穿透到乘客舱内部中并导致乘坐者受伤。如果在发生碰撞的情况下,身体撞击方向盘,在这种情况下的能量输入可以在将转向柱推到一起期间以可控的方式被减少、即消散,以便降低受伤的风险。
壳单元具有也被称为内壳管的至少一个内壳,内壳管以同轴套叠伸缩的方式陷入到也被称为外壳管的外壳中,并沿由纵向轴线限定的纵向方向以可套叠伸缩移位的方式在外壳中被导引。通过将壳管沿纵向方向推到一起或拉开,壳单元并且因此转向柱可以被对应地缩短或延长以用于调节。
内壳在外壳中以滑动的方式沿纵向方向被导引。为了能够指定必须适用于纵向调节的限定且一致的调节力,并且因此同时确保转向柱的高刚度,需要具有较低游隙的滑动导引件的构型。为此,众所周知,例如根据CN 208827919U将滑动表面附接至压力件,该压力件在外部抵靠内壳。该压力件沿纵向方向保持在外壳上,并与附接至外壳的预张紧设备相连接。可以通过预张紧设备将限定的预张紧力沿横向于纵向轴线的张紧方向、即径向地从外部朝向纵向轴线施加到压力件上,由此,所述压力件以低游隙或无游隙被按压成以限定的预张紧力抵靠内壳进行滑动接触。在这种情况下,压力件沿纵向方向保持在外壳上,并与张紧方向相反地、即与预张紧力的方向相反地支承抵靠预张紧设备的固定元件。在现有技术中,固定元件是螺纹螺栓,该螺纹螺栓固定在外壳的形成为对应螺纹孔的凹部中。
已知的预张紧设备的一个优点是,通过将固定元件旋入到凹部中,可以调节经由压力件施加在滑动导引件上的预张紧力,并且因此可以对调节力和转向柱的刚度进行调节。在固定元件的旋入和紧固期间,无论如何必须克服下述螺纹摩擦:该螺纹摩擦本身受到螺纹的实际状态、预张紧力和其他条件的影响。因此,出现的缺点是,由于固定元件的旋入,实际在滑动接触中起作用的预张紧力仅能够以不足的精度来限定。此外,不利的是,经调节的预张紧力通过释放固定元件而改变,或者如果固定元件被进一步旋入或旋出,则会由于不合格人员的随后干预(现场操作)而被不利地改变。
鉴于上述问题,本发明的一个目的是实现改进的预张紧力调节,其是长期稳定的并且同时提供改进的防操纵保护。
发明内容
根据本发明,这一目标通过具有权利要求1的特征的转向柱并且通过根据权利要求11中所述的方法来实现。有利的进一步发展将来自于从属权利要求。
就用于机动车辆的转向柱而言,该转向柱包括内壳,在该内壳中,转向主轴围绕沿纵向方向延伸的纵向轴线以可旋转的方式安装,并且该内壳在纵向方向上以可滑动调节的方式接纳在外壳中;并且该转向柱包括预张紧设备,该预张紧设备具有压力件,该压力件可以从外部沿横向于纵向轴线的张紧方向支承抵靠内壳,该压力件沿纵向方向保持在外壳上,并与张紧方向相反地支承抵靠固定元件,该固定元件固定在外壳的凹部中,根据本发明提供的是,该固定元件具有塑性地开槽到凹部中的至少一个成型装置,并且/或者该凹部具有塑性地开槽到固定元件中的成型装置。
根据本发明,出于固定的目的,在固定元件上并且替代性地或附加地在外壳上的凹部的区域中设置有至少一个成型装置。在这种情况下,成型装置或元件形成一种成型工具、即工具元件,该工具元件出于固定的目的而使固定元件和/或外壳、具体地外壳的凹部进行塑性成型。由于这种成型,在固定元件与外壳之间产生了优选地不可拆分的连接,从而防止或至少显著地降低了不合格人员随后操纵的可能性。例如,可以通过成型装置在固定期间所产生的成型来产生形状配合元件,借助于这些形状配合元件,固定元件在纵向方向上且在张紧方向上被明确地定位,并被持久地固定到位。以这样的方式产生的形状配合元件优选地形成不可拆分的连接。这具有优于现有技术的有利条件,即在压力件的固定期间所调节的预张紧力不能再被改变并因此长期稳定。
压力件优选地形成为在内壳上沿纵向方向滑动的压力件。
下面假设凹部的延伸方向与张紧方向相同、即相对于纵向轴线径向地定向。压力件对应地由预张紧设备从外部沿该张紧方向或延伸方向抵靠内壳进行支承,优选地与纵向方向正交地进行支承。
由于成型装置是开槽的,该成型装置被成型到或者塑性地嵌入到固定元件和/或外壳的材料中使得形成有彼此挖通的、优选地不可拆分的形状配合元件。由于这些根据本发明形成的形状配合元件,固定元件可以沿与凹部的延伸方向对应的张紧方向、沿纵向方向并且也在凹部中的旋转方面、即在围绕张紧方向的旋转方面而被持久地且可靠地固定在凹部中。这就是优于现有技术的另一优点,即现有技术会使用于安全目的的额外措施成为必要,这意味着额外的制造支出。
此外,有利的是,根据本发明的塑性成型可以通过并入下述成型力来进行:该成型力独立于调节期间通过固定元件施加在压力件上的预张紧力。因此,预张紧力可以以与现有技术的方式不同的方式而以限定且精确的方式被指定,并且由于通过并入成型力的独立塑性变形而被持久地固定,而不像现有技术那样容易地进行随后操纵。优选地,在这方面可以提供的是,预张紧力和成型力不具有任何合力分量。例如,预张紧力和成型力可以定向成彼此正交。例如,这可以通过以下方式实现:预张紧力在压力件上沿张紧方向作用、即沿与纵向轴线正交的凹部延伸方向作用,并且成型力沿与纵向轴线平行的平面内的方向施加。
凹部可以优选地形成为连续的开口。然后,凹部优选地形成贯通开口,该贯通开口相对于外壳中的纵向轴线而径向地通向外部。固定元件可以从外部沿张紧方向插入到该开口中,并且抵靠内壳通过预张紧力对同样优选地布置在贯通开口中的压力件进行负载和预张紧。
凹部和固定元件可以优选地具有圆形基部横截面。在这方面,固定元件可以具有圆柱形的基部本体,该基部本体在开口中沿与开口的延伸方向对应的张紧方向轴向地延伸。凹部可以形成为例如具有对应的圆形基部横截面的开口,圆柱形的固定元件可以轴向地插入到该开口中。
根据本发明的成型装置可以优选地布置在固定元件的外周上,并且附加地或替代性地布置在定向成与固定元件相反的凹部的内周上。
有利的是,压力件具有抵靠内壳的滑动元件或抵靠内壳的滚动元件。例如,滑动元件可以由在通常由钢制造的内壳上具有良好滑动能力的材料例如塑料、有色金属等形成。滑动元件可以形成为包括这样的材料的滑动本体,该滑动本体本身可以形成压力件。替代性地,也可以设置有涂层,该涂层也可以布置在固定元件上,并且附加地或替代性地布置在内壳上。此外,可想象且可能的是,滑动元件形成为例如被胶合到压力件上的涂覆到压力件上的箔。
压力件优选地具有滚动元件,该滚动元件安装在压力件上并且可以在内壳上滚动。滚动元件可以优选地形成为滚子和/或滚珠。压力件可以优选地具有一个或更多个滚动元件。
压力件和固定元件可以单独地形成,并沿张紧方向支承抵靠彼此。压力件和固定元件也可以彼此连接或者一体地形成。
内壳和外壳可以具有圆形-筒形的横截面轮廓或者偏离圆形-圆柱形形式的横截面轮廓,例如非圆形的横截面轮廓、比如多边形轮廓(三角形、长方形、六角形、八角形或具有n个角,其中,
Figure BDA0004024053070000041
)。内壳和外壳优选地形成为管,其中,管应从中空型材的意义上理解,其中,这些管也可以具有槽、凹部等。内壳和/或外壳优选地由比如钢或铝合金的金属材料形成。内壳和/或外壳可以优选地形成为焊接部件或铸造部件。
优选地可以提供的是,在固定元件与压力件之间布置有弹簧元件。由于弹簧元件沿张紧方向布置在固定元件与压力件之间的事实,所以该弹簧元件可以借助于其弹簧力弹性地产生预张紧力并保持预张紧力。所施加的预张紧力可以通过沿张紧方向更明显或更不明显地推动固定元件并且随后借助于根据本发明的塑性成型进行固定来调节和固定。优选地,压力弹簧可以用作弹簧元件例如弹簧环、板弹簧、半圆键或螺旋弹簧等。
本发明的一个有利的实施方式是,成型装置具有形成用于非切割成型的工具元件。出于固定的目的,在外壳与固定元件之间施加成型力,使得成型装置被塑性地成型。在这种情况下,例如比方说压制、压缩、弯曲、挤压、挤出等的非切割成型方法的优点是,在固定期间不会出现可能损害转向柱功能的碎片或颗粒。此外,通过非切割成型可以产生可以承受高负荷的耐用的连结结构,因此可以产生尤其比现有技术中更显著的高保持作用。
有利的是,成型装置具有齿部。齿部可以布置在固定元件上,并且附加地或替代性地布置在外壳上,优选地是在各自情况下布置在彼此接触的内表面和外表面上。齿部在生产技术方面可以很容易地产生,并在形状和尺寸方面进行调整,以便产生优化的塑性开槽或成型。例如,齿部可以是圆形的,以便能够产生非切割成型。可以提供的是,齿部形成为纵向滚花。
可以提供的是,齿部具有至少一个带齿肋部,所述至少一个带齿肋部沿周向方向至少部分地周向形成在固定元件上和/或凹槽中。带齿肋部可以由以腹板状方式突出并纵向地延伸的齿部形成,其中,该齿部具有带相邻齿面的齿尖。这样的带齿肋部可以相对于凹部的延伸而在外部围绕固定元件周向地布置和/或在凹部内部周向地布置。若干个带齿肋部可以优选地以一定间距布置成使得产生一种凹槽或开槽。如果固定元件和凹部或开口具有圆柱形基部形式,则带齿肋部优选地至少部分地同轴延伸。在这种情况下,带齿肋部横向于张紧方向延伸,并且因此被称为横向齿部。由于横向齿部的带齿肋部被塑性地开槽到固定元件和/或凹部中的事实,因此产生了沿张紧方向作用的形状配合连接。这种连接是不可拆分的并且长期稳定,而且确保了预张紧力的可靠维持。
由于横向齿部的带齿肋部被塑性地开槽到固定元件和/或凹部中的事实,因此可以因为在固定元件与外壳之间沿周向方向施加成型力而产生沿张紧方向作用的形状配合连接。
可以提供的是,齿部具有至少一个带齿肋部,所述至少一个带齿肋部在固定元件上和/或凹部中沿张紧方向至少部分地形成。一个或更多个带齿肋部可以沿凹部的延伸方向延伸、即在固定元件上外部地和/或在凹部中内部地而相对于周向方向横向地延伸。这种类型的齿部被称为纵向齿部。由于纵向齿部的带齿肋部被塑性地开槽到固定元件和/或凹部中的事实,因此可以产生沿周向方向作用的、即横向于张紧方向而作用的形状配合连接。因此,可以有效地防止固定元件在凹部中的不期望的旋转。
可以实现纵向齿部与横向齿部的组合,例如,外部地位于固定元件上的横向齿部与内部地位于凹槽中的纵向齿部,或者,外部地位于固定元件上的纵向齿部与内部地位于凹槽中的横向齿部。在根据本发明的塑性连接的情况下,带齿肋部以交叉的方式被塑性地开槽到彼此中。一方面,这在制造技术方面具有优点,即与带齿肋部被开槽到光滑表面中的情况相比,需要更小的成型力。另一优点在于,在开槽期间被塑性地移位的材料保留在固定元件与凹部之间的接触区域中,并且在这种情况下,可以形成特别有效的形状配合元件。
齿部可以优选地例如通过压印、滚花、滚动等塑性地成型在固定元件上和/或凹部中。这使得制造具有成本效益,并且由于非切割成型而具有高度的稳定性和保持力。
一个有利的进一步发展提供的是,固定元件和凹部具有彼此对应的卡口部段,卡口部段在各自情况下以部段状的方式在周向子部分上延伸,至少部分地具有成型装置,并且布置且构造成以便能够在相对的插入方向上将固定元件沿张紧方向插入到凹部中,并且沿相对于插入方向旋转的固定或锁定方向而被塑性地开槽在固定元件和/或凹部中。在本实施方式中,固定元件和凹部以类似于卡口连结部的方式形成,其中,出于更简单的解释,下面假设形成为开口的固定元件和凹部具有彼此对应的圆柱形基部形式。
在凹部中,至少一个或更多个卡口部段向内、即横向于插入方向、即横向于张紧方向而突出到开口横截面中,其中,在卡口部段的周向侧端部之间的周向方向上,在各自情况下至少一个周向间隙是自由的。至少一个卡口部段从固定元件向外横向于插入方向突出,至少一个卡口部段沿周向方向测量的尺寸小于所述周向间隙。换句话说,卡口部段从固定元件和凹部一起延伸小于360°。优选地固定元件的横截面、即固定元件的圆柱形基部本体的直径小于在凹部的卡口部段之间保持自由的贯穿横截面。因此,固定元件可以沿张紧方向或插入方向插入,在插入方向上,卡口部段和周向间隙相对于彼此具有沿张紧方向进入凹部中的间隙,其中,固定元件的卡口部段可以沿插入方向移动通过凹部的周向间隙。卡口部段沿轴向方向交叠、即如沿插入方向或张紧方向所看到的那样。如果插入的固定元件现在相对于凹部旋转,则卡口部段沿周向方向抵靠彼此移动,直到卡口部段至少部分地交叠。在这种情况下,布置在卡口部段上的成型元件被至少部分地开槽。成型元件可以优选地具有横向齿部的沿周向方向延伸的带齿肋部,所述带齿肋部沿周向方向开槽到对应的卡口部段中。
卡口状结构的一个特别的优点是,固定元件可以通过凹部以精确限定的预张紧力压靠压力件,而不会像现有技术中的情况那样由于固定元件与凹部之间的接触而产生不利的影响。独立于预张紧力,成型力可以通过使凹部中的固定元件旋转的扭矩来施加。因此,预张紧力和成型力彼此正交成使得可以避免不利的相互影响。
在固定状态下,开槽或成型的卡口部段至少部分地彼此塑性地接合,并确保稳固、有弹性且耐用的、优选地不可拆分的连接。
在一个有利的实施方式中,可以提供的是,成型装置具有比成型装置开槽到其中的材料更高程度的硬度。可以通过至少部分使用更硬的材料、例如也可以通过硬化或硬涂层来提供更高程度的硬度。例如,固定元件可以连续地更硬,或者至少在带齿肋部或其他成型装置的区域中比凹部的区域中的外壳更硬,使得在开槽期间,凹部形成为部分地强于固定元件,或者反之亦然。
根据本发明,转向柱可以具有一个、两个或更多个预张紧设备。在此,凹部可以在外壳中沿纵向方向彼此前后地布置,优选地具有在纵向方向上的间距。替代性地或附加地,预张紧设备可以布置成围绕纵向轴线沿周向方向偏离。
可以提供的是,电动调节驱动器接合在外壳和内壳上。可以设置有可电动驱动的线性驱动器例如下述主轴驱动器作为用于纵向调节的纵向调节驱动器:该主轴驱动器是本身已知的,并且可以电动驱动并插入外壳与内壳之间。
由外壳和内壳形成的壳单元可以保持在支承单元中,该支承单元可以与车身连接。该壳单元可以围绕下述枢转轴线以高度可枢转的方式安装在支承单元上:该枢转轴线横向于纵向轴线、即正交于纵向轴线。由于围绕水平枢转轴线的枢转,可以实现下述高度调节:在高度调节的情况下,附接至转向主轴的后端部的方向盘可以在相对于驾驶员位置的高度方面进行调节。
高度调节可以手动地进行。特别是对于在自动驾驶期间自动收起转向柱而言,有利的是,电动高度调节驱动器连接至支承单元和致动单元,借助于该电动高度调节驱动器,致动单元可以相对于支承单元围绕枢转轴线移动。高度调节驱动器同样是本身已知的,并且可以例如被实现为如上所述用于纵向调节的电动驱动的主轴驱动器。
此外,本发明包括一种用于调节转向柱的方法,该转向柱具有内壳,在该内壳中,转向主轴围绕沿纵向方向延伸的纵向轴线以可旋转的方式安装,并且该内壳通过调节力在纵向方向上以可滑动调节的方式接纳在外壳中;并且该转向柱包括预张紧设备,该预张紧设备具有压力件,该压力件可以从外部沿张紧方向以预张紧力支承抵靠内壳,该压力件沿纵向方向保持在外壳上,并与张紧方向相反地支承抵靠固定元件,该固定元件固定在外壳的凹部中,
其特征在于下述步骤:
-将预张紧力施加到固定元件上,
-检测与调节相关的测量值并与参考值进行比较,
-在测量值与参考值于预定的公差范围内对应的情况下,将固定元件固定在外壳上。
在根据本发明的方法的情况下,可以使用上述所有的方法来实行根据本发明的转向柱。
内壳最初布置在外壳中,并且压力件定位在外壳的优选地形成为开口凹部中。
如上文有关卡口类型实施方式所述的,固定元件随后例如通过插入到开口中而相对于纵向轴线径向地从外部抵靠压力件加载预张紧力。预张紧力优选地沿张紧方向线性地施加到固定元件上。在这种情况下,压力件通过固定元件以预张紧力压靠内壳进行滑动接触。
在施加预张紧力期间,检测到一个测量值,该测量值能够评估压力件的预张紧力是否被调节以确保转向柱的所需性能。例如,用于在外壳中调节内壳的调节力可以作为测量值被测量。在纵向方向上用于内壳在外壳中进行套叠伸缩调节所施加的移位力可以作为调节力被测量。也可想象且可能的是,测量与调节力对应的变量作为测量值、例如合适的测量传感器的电流或电压。
在一个实施方式变型中,同样可以使用预张紧力本身作为测量值。这是可能的,因为可以确定压力件与内壳之间的有效摩擦系数,并且经由这个系数,可以借助于库仑摩擦定律来确定调节力,或者替代性地可以借助于一系列的测试预先得出预张紧力与调节力之间的相关性。
如果调节了所需的预张紧力,则保持该预张紧力并且将固定元件固定在外壳上。优选地,在这方面提供的是,通过相对于外壳将独立于调节力的固定力、优选地成型力施加到固定元件上来进行固定。固定力和预张紧力优选地不具有任何合力分量。因此,预张紧力可以在固定期间精确地并且以不受固定力影响的方式有利地指定。
成型力可以优选地作为固定力施加在固定元件与外壳之间,借助于该成型力,固定元件和外壳通过塑性成型彼此连接,如上文对根据本发明的转向柱的构型所描述的。一个有利的示例是在卡口状构型的情况下进行固定,在这种情况下,预张紧力径向地从外部线性地引入,并且开槽所需的成型力则通过固定元件在外壳的凹部中的旋转来引入。
附图说明
下面根据附图对本发明的有利实施方式进行更详细的说明。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以立体图示出了根据图1的转向柱的预张紧设备的详细视图,
图4示出了穿过根据图3的预张紧设备的纵向截面,
图5以示意图示出了拉开的根据图3的预张紧设备的视图,
图6以另一立体图示出了根据图3的预张紧设备。
具体实施方式
在各图中,相同的部分总是设置有相同的附图标记,并且因此总体上也仅说明或提及一次。
在图1和图2中,根据本发明的转向柱1从上方(图1)以及从下方(图2)中以从后方(相对于未示出的机动车辆的行驶方向)的倾斜立体图示意性地表示。
转向柱1可以借助于支承单元(控制台)2紧固至未表示的机动车辆的底盘上,该支承单元包括用于连接至底盘的紧固装置21。
壳单元3包括也被称为内壳管的内壳30,在该内壳管中,转向主轴31围绕其沿纵向方向从前方延伸的纵向轴线L以可旋转的方式进行安装。用于对未表示的方向盘进行紧固的紧固部分32形成于转向主轴30的后部。
如由双箭头所指示的,内壳31被接纳成在也被称为外壳管的外壳33中沿纵向方向能够套叠伸缩地移位。
电动纵向调节驱动器4包括具有电动马达的电动驱动单元41,该电动马达沿纵向方向支承在外壳单元33上,并且借助于该电动马达,基本上沿纵向方向延伸的螺纹主轴(主轴)42可以旋转地驱动,该主轴被旋入到相对于其以旋转联合方式布置的主轴螺母43中,并且沿纵向方向支承在内壳管31上。因此,实现了旋转方面的主轴驱动,在这种情况下,驱动单元41与主轴螺母43之间在纵向方向上的距离能够通过螺纹主轴42的旋转驱动来调节。如用双箭头所指示的,通过启用驱动单元41,内壳管31可以相对于外壳单元33套叠伸缩地缩回和延伸,以用于转向柱1的纵向调节。
与长度调节驱动器4一样,高度调节驱动器5同样形成为电动主轴驱动装置,该电动主轴驱动装置具有电动驱动单元51以及可以由此被旋转地驱动并被旋入到主轴螺母53中的螺纹主轴52。调节驱动器5布置在支承单元2与外壳单元3之间,并实现转向主轴30在高度方向H上的电动调节。
外壳33具有根据本发明的两个预张紧设备6,所述两个预张紧设备6布置成在纵向方向上距彼此一定距离处,并且具有相同的设计。
预张紧设备6在图3和图6的立体图中以放大的形式示出。图5以分解示意图示出了安装状态下的预张紧设备6。图4以剖视图示出了在预张紧设备6的区域中穿过壳单元3的纵向截面。
每个预张紧设备6包括呈穿过外壳33的连续开口61的形式的凹部,该开口61沿也被称为插入方向或延伸方向的张紧方向S横向于纵向轴线L延伸。在开口61中布置有固定元件62、形成为板簧63的弹簧元件和压力件64。
在图4的横截面中明显的是,压力件64从外部径向地抵靠内壳30进行滑动接触。
固定元件62在其外周上具有:两个卡口部段621,所述两个卡口部段621在各自情况下于周向子区域上延伸并且在图5中明显地作为阴影线的周向子区域;以及在周向方向上是圆周的带齿肋部7,带齿肋部7因此横向于张紧方向S延伸,向外部突出并且在图4的截面中是明显的。多个带齿肋部7沿张紧方向S连续地布置成使得形成了一种波纹状的横向齿部。如在图5明显的是,卡口部段621以周向间隙622沿周向方向间隔开。
开口61在其内周上具有两个卡口部段611,所述两个卡口部段611在各自情况下都在周向子区域上延伸,并且在图5中明显地作为阴影线的周向子区域。卡口部段611在各自情况下都具有沿张紧方向S延伸的多个带齿肋部8,所述多个带齿肋部8径向地向内突出并且布置成在周向方向上彼此紧邻。成型为沿张紧方向S纵向地延伸到内壁中的凹槽的周向间隙612位于卡口部段611之间。
出于安装目的,从开口61外部将压力件64沿张紧方向S插入,其中,压力件64上侧向突出的突出部641接合到周向间隙612中,并形成形状配合的旋转锁定。
随后将布置在两个垫圈631和632之间的板弹簧63插入。
此后,固定元件62被移动成处于插入方向,在插入方向上,卡口部段621位于开口61的周向间隙612的周向区域中。由于卡口部段621的周向子区域小于周向间隙612的周向子区域的事实,并且固定元件62的基部本体在没有带齿肋部7的情况下于卡口部段621之外的直径小于卡口部段611的周向区域中向内突出的带齿肋部8之间的开口横截面的直径的事实,因此固定元件62可以以无接触的方式沿张紧方向S插入到开口61中。
因此,预张紧力F可以从外部施加到固定元件62上,该预张紧力经由板弹簧63和垫圈631和632传递到压力件64上,该压力件64随后通过该预张紧力F压靠内壳30进行滑动接触。在图5和图6中示意性地绘制了预张紧力F。
如图6中由弯曲箭头所指示的,如果达到了预张紧力F的所需值,则固定元件62借助于成型力或成型扭矩的引入而在开口61中围绕张紧方向S旋转,并且因此移动成处于固定方向或锁定方向。因此,固定元件62的卡口部段621通过沿周向方向作用的成型力移动到开口61的卡口部段611中。在这种情况下,卡口部段621的带齿肋部7在卡口部段611的区域中被塑性地开槽到开口61的内壁中。因此,产生了塑性成型,该塑性成型产生了固定元件62在开口61中的不可拆分的塑性连接。因此,压力件64通过由板弹簧63产生的预张紧力F抵靠内壳30进行持久且不可拆分的张紧。
优选地,可以提供的是,压力件64具有闩锁元件642,使得板弹簧63和垫圈631和632在插入到开口61中之前预先安装在压力件64上,并且通过闩锁元件642保持在压力件64上。垫圈631和632用于板弹簧63在压力件64上进行牢固固定的目的以及改进力的分布的目的,因此这些垫圈都是有利的并且可以可选地使用。其他类型的弹簧也可以与板弹簧相结合,或者可以提供这些弹簧来代替板弹簧。此外,也可以提供一个以上的板弹簧、即所谓的板弹簧组。
压力件64和板弹簧63以及垫圈631和632的成型与固定元件62的成型以及它们在外壳33中的固定没有紧密联系,并且可以相应地以不同方式形成。因此,可想象且可能的是,固定元件直接作用在压力件上,而不与板弹簧和垫圈相互连接,或者压力件和固定元件形成为一件式的部件。
附图标记列表
1       转向柱
2       支承单元
21      紧固装置
3       壳单元
30      内壳
31      转向主轴
32      紧固部分
33      外壳
4、5     调节驱动器
41、51   驱动单元
42、52   螺纹主轴
43、53   主轴螺母
6       预张紧设备
61      开口
611     卡口部段
612     周向间隙
62      固定元件
621     卡口部段
622     周向间隙
63      板弹簧
631     垫圈
632     垫圈
64      压力件
641     突出部
642     闩锁元件
641     突出部
7、8     带齿肋部
纵向轴线L
张紧方向S
预张紧力F

Claims (17)

1.一种用于机动车辆的转向柱(1),所述转向柱(1)包括内壳(30),在所述内壳(30)中,转向主轴(31)围绕沿纵向方向延伸的纵向轴线(L)以可旋转的方式安装,并且所述内壳(30)在所述纵向方向上以可滑动调节的方式接纳在外壳(33)中;并且所述转向柱(1)包括预张紧设备(6),所述预张紧设备(6)具有压力件(64),所述压力件(64)能够从外部沿横向于所述纵向轴线(L)的张紧方向(S)支承抵靠所述内壳(30),所述压力件(64)沿所述纵向方向保持在所述外壳(33)上并与所述张紧方向(S)相反地支承抵靠固定元件(62),所述固定元件(62)固定在所述外壳(33)的凹部(61)中,
其特征在于
所述固定元件(62)具有被塑性地开槽到所述凹部(61)中的至少一个成型装置(7),并且/或者所述凹部(61)具有被塑性地开槽到所述固定元件(62)中的成型装置(8)。
2.根据权利要求1中所述的转向柱,其特征在于,所述成型装置(7、8)具有形成用于非切割成型的工具元件。
3.根据前述权利要求中的任一项所述的转向柱,其特征在于,所述成型装置(7、8)具有齿部。
4.根据权利要求3中所述的转向柱,其特征在于,所述齿部具有至少一个带齿肋部(7),所述至少一个带齿肋部(7)沿周向方向至少部分地周向形成在所述固定元件(62)上和/或所述凹部(61)中。
5.根据前述权利要求3或4中的任一项所述的转向柱,其特征在于,所述齿部具有至少一个带齿肋部(8),所述至少一个带齿肋部(8)至少部分地沿所述张紧方向(S)形成在所述固定元件(62)上和/或所述凹部(61)中。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的转向柱,其特征在于,所述固定元件(62)和所述凹部(61)具有卡口部段(611、621),所述卡口部段(611、621)彼此对应,在各自情况下以部段状的方式在周向子部分上延伸,至少部分地具有成型装置(7、8),并且布置并构造成以便能够在相对的插入方向上,将所述固定元件(62)沿所述张紧方向(S)插入到所述凹部(61)中,并且在相对于所述插入方向旋转的锁定方向上,被塑性地开槽在所述固定元件(62)和/或所述凹部(61)中。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的转向柱,其特征在于,所述凹部(61)形成为连续开口(61)。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的转向柱,其特征在于,所述凹部(61)和所述固定元件(62)具有圆形基部横截面。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的转向柱,其特征在于,在所述固定元件(62)与所述压力件(64)之间布置有弹簧元件(63)。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的转向柱,其特征在于,所述压力件(64)具有抵靠所述内壳(30)的滑动元件或抵靠所述内壳(30)的滚动元件。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的转向柱,其特征在于,电动调节驱动器(4、5)接合在所述外壳(33)和所述内壳(30)上。
12.一种用于调节转向柱(1)的方法,所述转向柱具有内壳(30),在所述内壳(30)中,转向主轴(31)围绕沿所述纵向方向延伸的纵向轴线(L)以可旋转的方式安装,并且所述内壳(30)通过调节力在所述纵向方向上以可滑动调节的方式接纳在外壳(33)中;并且所述转向柱包括预张紧设备(6),所述预张紧设备(6)具有压力件(64),所述压力件(64)能够从外部沿张紧方向(S)以预张紧力(F)支承抵靠所述内壳(30),所述压力件(64)沿所述纵向方向保持在所述外壳(33)上并与所述张紧方向(S)相反地支承抵靠固定元件(62),所述固定元件(62)固定在所述外壳(33)的凹部(61)中,
其特征在于以下步骤:
-将预张紧力(F)施加到所述固定元件(62)上,
-检测与所述调节相关的测量值并与参考值进行比较,
-在所述测量值与所述参考值于预定的公差范围内对应的情况下,将所述固定元件(62)固定在所述外壳上。
13.根据权利要求12中所述的方法,其特征在于,所述预张紧力沿所述张紧方向线性地施加到所述固定元件(62)上。
14.根据前述权利要求12至13中的任一项所述的方法,其特征在于,用于在所述外壳(33)中调节所述内壳(30)的调节力作为测量值被测量。
15.根据前述权利要求12至14中的任一项所述的方法,其特征在于,所述固定是通过将独立于所述调节力的固定力相对于所述外壳(33)施加到所述压力件(64)上来进行的。
16.根据权利要求15中所述的方法,其特征在于,在所述固定元件(62)与所述外壳(33)之间施加成型力作为固定力,借助于所述成型力,所述固定元件(62)与所述外壳(33)通过塑性成型彼此连接。
17.根据权利要求16中所述的方法,其特征在于,所述固定元件(62)固定在根据权利要求1至11中的任一项所述的外壳(33)的凹部(61)中。
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