CN117325927A - 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)，该转向柱包括致动单元(3)。为了使得减小的摩擦和更灵活的适应性成为可能，本发明提出的是，止挡件本体具有止挡杆(61)，该止挡杆相对于夹持轴(51)围绕杆轴线(H)以可旋转的方式安装在支承单元(2)上。

Description

用于机动车辆的转向柱

背景技术

本发明涉及用于机动车辆的转向柱，该转向柱包括致动单元，转向主轴围绕该转向主轴的沿纵向方向延伸的纵向轴线以可旋转的方式安装在致动单元中，其中，致动单元通过支承单元以能够相对于该支承单元在调节方向上调节的方式保持，并且转向柱包括固定装置和与该固定装置相互作用的限制装置，其中，固定装置可以通过安装在支承单元上的夹持轴的旋转而选择性地移动至固定位置或释放位置，在固定位置中，致动单元相对于支承单元是固定的，在释放位置中，致动单元可以相对于支承单元调节，其中，夹持轴操作性地连接至限制装置的止挡件本体，使得在释放位置中该止挡件本体移动至限制位置并且在固定位置中该止挡件本体移动至通路位置，在限制位置中，该止挡件本体可以在调节方向上止挡抵靠致动单元的配合止挡件，在通路位置中，该止挡件本体能够在配合止挡件之外沿调节方向连续地调节。

在这种类型的可调节转向柱中，可以通过致动单元来实现对附接至转向主轴——该转向主轴围绕纵向轴线以可旋转的方式安装在致动单元中——的驾驶员侧的后端部的方向盘的方向盘位置进行的纵向调节，该致动单元能够相对于固定至车辆的支承单元在由纵向轴线指定的调节方向上、特别是在纵向方向上进行调节。

为了使调节位置以可释放的方式固定，设置有固定装置，该固定装置具有夹持轴，该夹持轴安装在支承单元上并且借助于夹持杆手动旋转或者通过马达旋转，以用于选择性地设定也称为被释放位置的释放位置或者设定固定位置。在驾驶期间，固定位置被设定，其中，致动单元通过支承单元支撑，以使方向盘位置固定，例如，致动单元通过与夹持轴相互作用的提升机构或夹持机构而被固定地夹持在支承单元的侧颊部之间。出于调节的目的，将夹持轴旋转到释放位置中，由此支撑被释放，使得致动单元与方向盘一起可以相对于支承单元进行调节。

用于调节的最大可能的调节路径由限制装置限制，使得在纵向调节期间当固定装置处于释放位置时，致动单元不能被推入支承单元中，特别是不能超出预先限定的前止挡件。在发生碰撞的情况下，当身体撞击方向盘时，固定在固定位置中的固定装置的保持力被引入的高动能克服，并且致动单元相对于支承单元沿行进的方向向前移位。在这种情况下，可以在致动单元与支承单元之间设置有能量吸收装置，以便产生尽可能均匀的减速。

为了在所述碰撞的情况下尽可能长的碰撞路径上沿调节方向实现尽可能均匀的能量吸收并且因此实现尽可能均匀的减速，已知设置有所谓的主动限制装置，该主动限制装置在纵向方向上对应于如例如在DE 10 2014016 510A1中所描述的主动纵向止挡件。此处，止挡件本体联接至夹持轴，使得止挡件本体在释放位置中占据限制位置，该止挡件本体通过与对应的配合止挡件碰撞来限制可能的调节路径。当设定固定位置时，止挡件本体移动至通路位置，在该通路位置中，止挡件本体可以在调节方向上自由移动经过配合止挡件。由于限制装置在固定位置中被停用，因此致动单元可以在较长的碰撞路径——该碰撞路径超出了在碰撞的情况下通常设置成用于设定方向盘位置的调节路径——上相对于支承单元移位，使得有利地延伸和更均匀的能量吸收成为可能。

在已知的限制装置中，止挡元件直接附接在夹持轴上，使得在操作止挡元件时，止挡元件与夹持轴一起旋转。另外，止挡元件借助于偏心凸轮轮廓以能够横向于夹持轴进行移位的方式与夹持轴相互作用。因此，可以有利地实现止挡元件的复杂的运动路径，但是可能出现增大的摩擦。另外，在设计限制装置时，结构自由度受到限制。

鉴于以上解释的问题，本发明的目的是使得减小的摩擦以及更灵活的适应性成为可能。

发明内容

根据本发明，该目的通过具有权利要求1的特征的转向柱来实现。有利的改进方案可以在从属权利要求中找到。

在用于机动车辆的转向柱中，该转向柱包括致动单元，转向主轴围绕该转向主轴的沿纵向方向延伸的纵向轴线以可旋转的方式安装在致动单元中，其中，致动单元通过支承单元以能够相对于该支承单元在调节方向(例如，纵向方向)上调节的方式保持，并且该转向柱包括固定装置和与该固定装置相互作用的限制装置，其中，固定装置可以通过安装在支承单元上的夹持轴的旋转而选择性地移动至固定位置或释放位置，在固定位置中，致动单元相对于支承单元是固定的，在释放位置中，致动单元可以相对于支承单元进行调节，其中，夹持轴操作性地连接至限制装置的止挡件本体，使得在释放位置中止挡件本体移动至限制位置并且在固定位置中止挡件本体移动至通路位置，在限制位置中，该止挡件本体可以在调节方向上止挡抵靠致动单元的配合止挡件，在通路位置中，该止挡件本体能够在配合止挡件之外沿调节方向连续地调节，根据本发明进行设置的是，止挡件本体具有止挡杆，该止挡杆相对于夹持轴围绕杆轴线以可旋转的方式安装在支承单元上。

根据本发明，止挡件本体围绕与夹持轴分开布置的杆轴线以可旋转的方式安装在支承单元上。杆轴线与夹持轴不相同，换言之，杆轴线没有布置或设计成与夹持轴重合。在这种情况下，支承轴限定为相对于致动单元至少在纵向方向上以固定方式定位在支承单元上。与开始处提到的现有技术相比，止挡件本体没有直接布置在夹持轴上，并且因此也不能相对于夹持轴移位。

在本发明的情况下，呈止挡杆形式的止挡件本体能够在限制位置与通路位置之间围绕杆轴线枢转。杆轴线在空间上被清楚地限定并且与夹持轴分开布置。根据本发明，止挡杆联接至夹持轴，使得夹持轴的旋转转换成止挡杆围绕杆轴线的旋转，该杆轴线与夹持轴不相同。通过使夹持轴从释放位置旋转至固定位置，止挡杆枢转至通路位置，并且相反地，通过使夹持轴从固定位置旋转至释放位置，止挡杆枢转到其限制位置中。在这种情况下，有利的是，止挡杆的旋转安装能够在低摩擦方面被设计成结构上简单，使得可以实现用于使夹持轴旋转的有利的低的操作力。操作可靠性由于较低的附着力和滑动摩擦力而同样有利地增加。

与开始处提到的现有技术相比，止挡件本体没有以可移动的方式布置在夹持轴上，因此，止挡杆的较低的摩擦力和更明确限定的运动可以被实现为优点。

另一优点在于，由于止挡杆以及杆轴线例如相对于配合止挡件等的布置而分开的、限定的布置，使得在限制装置的设计方面的更大的结构自由度成为可能。

如在现有技术中，可能的调节路径通过止挡件本体在释放位置中止挡抵靠配合止挡件来限制，而限制装置在固定位置中被停用，并且止挡件本体可以在调节方向上自由地移动经过配合止挡件。止挡杆在可枢转移动的区域中具有止挡面，该止挡面可以在限制位置中与配合止挡件的对应的配合止挡面于调节方向上接触。

优选地进行设置的是，杆轴线平行于夹持轴。与夹持轴一样，杆轴线可以横向于、大致垂直于调节方向布置，而纵向调节横向于纵向轴线。平行布置使得结构上简单、功能上可靠和紧凑的结构成为可能。

可能是有利的是，杆轴线与夹持轴相距一定距离。该距离优选地可以被限定并且是恒定的。由于自由地预先限定该距离的可能性，使得例如就配合止挡件在致动单元上的布置而言的结构自由度可能更大。

一个有利的实施方式是，夹持轴和止挡杆联接成使得在夹持轴旋转时，止挡杆围绕杆轴线沿相反的旋转方向旋转。将夹持轴的旋转方向转换成止挡杆围绕杆轴线沿相反的旋转方向的反向旋转在功能上和结构上是特别有利的。在固定期间，例如，支承在支承单元上的夹持、阻挡或保持元件可以通过夹持轴横向于调节方向、优选地横向于纵向轴线的旋转而朝向致动单元移动，以便产生固定接合。与此同步地，限制装置必须通过使止挡件本体从其限制位置移动至通路位置而被停用。为此，例如，止挡杆的止挡面可以向外移动远离配合止挡件的止挡横截面，如从纵向轴线所看出的。止挡元件的运动方向在此处与所述夹持、阻挡或保持元件相反，这可以以结构简单且紧凑的方式有利地通过夹持轴和止挡杆的相反旋转方向来实现。

可能有利的是，夹持轴附接有偏心突出的操作元件，该操作元件接合到相对于杆轴线偏心布置的操作接纳部中。优选地从夹持轴径向突出的操作元件可以在与夹持轴径向间隔开的端部区域中铰接至止挡杆。操作元件可以具有例如从夹持轴突出的操作突出部，并且具有与夹持轴径向间隔开的联接或接合元件，例如相对于夹持轴而轴向突出的销、凸轮等。联接或接合元件可以以铰接的方式接合到止挡杆上的对应的操作接纳部中，操作接纳部为例如与杆轴线径向间隔开的开口、比如联接或接合开口。因此，夹持轴的旋转可以与止挡杆的旋转形状配合地耦合。有利的是，夹持轴和止挡杆的不同的旋转方向以及杆轴线如上述实施方式中那样毫不费力地实现。以这种方式，当夹持轴从固定位置旋转至释放位置时，止挡杆可以从通路位置枢转至限制位置，并且当夹持轴从释放位置旋转至固定位置时，止挡杆可以从限制位置枢转至通路位置。

在这种情况下，可以优选地在操作元件与操作接纳部之间形成松动的互锁连接。例如，联接或接合开口可以是径向槽形的，并且通过间隙接纳联接或接合元件。因此，可以实现止挡杆的旋转与夹持轴的旋转的平滑的、互锁的形状配合地耦合。

有利的是，操作元件和/或操作接纳部构造成以便减少摩擦。与现有技术中的滑动导引件相比，本发明中的旋转安装件可以构造得更平滑而具有很少的结构支出。有效的措施可以是例如低摩擦材料对、比方说例如金属/塑料轴承对的使用、将塑料或硬质材料涂层施加至轴承面等。

可以有利地设置的是，止挡杆呈双臂杆的形式，该双臂杆具有操作臂和止挡臂。布置在夹持轴上的操作元件、例如上述操作突出部铰接在操作臂上，并且止挡臂在与杆轴线间隔开的端部区域中具有止挡面，该止挡面可以止挡抵靠配合止挡件。可以实现简单而坚固的设计。还有利的是，通过操作臂和止挡臂的可自由预先限定的长度和形状来实现相对于夹持轴的运动而不同的、优化的力/行程比，并且能够毫不费力地适应转向柱的空间条件。

优选地可以设置的是，止挡杆包括塑料。由于止挡杆完全或部分由塑料形成，因此可以以节省成本的方式实现轻质结构和有利的功能特性，例如止挡面的降低噪音构型、低摩擦支承或铰接等。

可以进行设置的是，锁定元件以可操作的方式连接至夹持轴并且在固定位置中能够与附接至致动单元的接合元件接合。锁定元件可以具有例如互锁元件例如锁定钩、带齿块等，该互锁元件在固定位置中接合到致动单元上的对应的配合互锁元件中，以便形成在调节方向上作用的互锁连接。在这种情况下，锁定元件以可操作的方式连接至夹持轴，使得在夹持轴从固定位置旋转至释放位置时，锁定元件在释放位置中从与接合元件的接合中释放。致动单元然后可以相对于支承单元进行调节，只要止挡杆在调节区域内止挡抵靠配合止挡件即可。相反地，当夹持轴从释放位置旋转至固定位置时，锁定元件与接合元件接合。然后，致动单元相对于支承单元固定。因此，可以确保致动单元的牢固固定。

可能有利的是，将能量吸收装置结合在夹持轴与致动单元之间。能量吸收装置可以以本身已知的方式具有能量吸收元件，该能量吸收元件在调节方向上通过一个端部经由夹持轴支承在支承单元上并且通过另一端部支承在致动单元上。如果在所谓的碰撞情况下，高的碰撞力通过撞击方向盘的身体经由该方向盘被施加到致动单元上，该碰撞力超过预先限定的极限值，则致动单元相对于支承单元在调节方向上、优选在纵向方向上移位，以克服在固定装置的固定位置中的固定力。这样做，能量吸收装置的至少一个能量吸收元件发生塑性变形，因此引入的动能被转换成变形功和热量并因此被吸收，使得撞击方向盘的身体以可控的方式减速，并且降低了受伤的风险。能量吸收元件可以通过塑性变形和/或摩擦吸收动能，并且可以以本身已知的方式包括弯曲和/或撕裂元件、切割或变形元件、摩擦元件等。

能量吸收装置可以优选地根据接合元件与致动单元之间的行为布置，并且另外或作为替代方案，根据锁定元件与支承单元之间的行为布置。因此，当固定装置处于固定位置时，能量吸收装置被联接并被启用，而当固定装置处于释放位置时，该能量吸收装置断开联接并被停用以用于调节。

优选地，致动单元能够在壳体单元中于纵向方向上进行调节。致动单元可以具有例如内壳体，转向主轴安装在该内壳体中并且该内壳体以在纵向方向上套叠伸缩的方式接纳在壳体单元的外壳体中。根据本发明，夹持轴和止挡杆可以围绕杆轴线安装在外壳体上，并且配合止挡件可以安装在内壳体上。

还可以进行设置的是，致动单元通过支承单元以可竖向调节的方式保持。为此，例如，固定装置可以构造成以便在固定位置中相对于支承单元沿横向于纵向方向的竖向方向以可释放的方式使致动单元或接纳该致动单元的壳体单元固定，并且以便使在释放位置中进行竖向调节成为可能。

附图说明

下面将参照附图更详细地解释本发明的有利实施方式。具体地：

图1示出了根据本发明的转向柱的示意性立体图，

图2示出了根据图1的转向柱的另一示意性立体图，

图3示出了根据图1和图2的转向柱的另一示意性立体图，

图4示出了根据图1的转向柱的细节的放大图，

图5示出了处于释放位置的根据本发明的限制装置的细节的侧视图，

图6示出了处于通路位置的根据本发明的限制装置的细节的侧视图，

图7示出了处于释放位置的根据本发明的符合第二实施方式的限制装置的细节的侧视图，以及

图8示出了处于释放位置的根据本发明的符合第二实施方式的限制装置的细节的侧视图。

具体实施方式

在各个附图中，相同的部分始终以相同的附图标记表示并且因此将在各自情况下通常也仅被指定或提到一次。

图1、图2和图3示出了根据本发明的转向柱1的示意性整体立体图，并且图4示出了一细节的放大图。

转向柱1具有支承单元2，支承单元2带有用于附接至未图示的车身的紧固孔21。

致动单元3包括转向主轴31，转向主轴31在该转向主轴31的位于相对于行进方向的后部处且面向驾驶员位置的端部处具有用于附接未图示的方向盘的紧固部分32。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在内壳体33中。

致动单元3以能够在纵向方向上调节的方式接纳在壳体单元的外壳体4中，其中，内壳体33在外壳体4中套叠伸缩。

外壳体4以可固定的方式保持在向下定向的两个侧颊部22之间——处于图1中所示的安装位置。

固定装置5具有夹持轴51，夹持轴51沿横向于纵向轴线L的夹持方向K穿过两个侧颊部22和外壳体4。使夹持轴51的手动旋转成为可能的操作杆52固定至夹持轴51。提升机构53——该提升机构53支承在侧颊部的外部上并且可以以本身已知的方式具有V形滑轮、倾斜销等，并且设计成以便在操作杆52手动旋转至固定位置时夹持侧颊部22抵靠外壳体4——与夹持轴51相互作用，其中，同时，内壳体33以及因此致动单元3支撑在外壳体4中并因此相对于支承单元2支撑，并且在纵向方向上固定。

图2示出了处于释放位置的固定装置5，并且图3示出了处于固定位置的相同视图。

如果夹持轴51借助于操作杆52沿相反的方向旋转，则固定装置5在夹持力被释放的情况下移动至释放位置，并且致动单元3可以相对于外壳体4并且因此相对于支承单元2在纵向方向上进行调节，如由双头箭头所指示的。

根据本发明的限制装置6具有止挡杆61，止挡杆61呈双臂杆的形式，并且围绕杆轴线H以可旋转的方式安装在外壳体4上。图4示出了从下面观察的一细节的放大立体图，并且图5和图6示出了在杆轴线H的方向上或夹持方向K上的示意性侧视图，其中，图5示出了当固定装置5处于根据图3的释放位置时所占据的限制装置6的限制位置，并且图6示出了当固定装置5处于根据图4的释放位置时所占据的通路位置。

杆轴线H平行于夹持轴51、即平行于夹持方向K。

双臂止挡杆61具有操作臂62和止挡臂63。从夹持轴51径向突出的操作突出部64例如借助于销65铰接在操作臂的外部部分中，销65平行于杆轴线H突出并且接合到长形孔66中。

止挡臂63在其径向突出的端部处具有止挡面67，该止挡面在纵向方向上向前定向。

在内壳体33上布置有向外突出的配合止挡件68，配合止挡件68具有在纵向方向上朝向后部定向的配合止挡面69。

图5示出了固定装置5的释放位置。在内壳体33相对于外壳体4在纵向方向上的可能调节范围的端点处，止挡面67止挡抵靠配合止挡件68上的对应的配合止挡面69。因此，在纵向方向上的另一相对运动以及因此用于设定方向盘位置的调节范围被限制，如由被划掉的箭头所指示的。

如果夹持轴51从释放位置沿固定位置的方向旋转，如图5中的弯曲箭头所指示的，则操作突出部64借助于销65和长形孔66沿着操作臂62移位，使得止挡杆61围绕杆轴线H沿与旋转相反的方向旋转，同样如由弯曲箭头所指示的。

当到达如图6中所示的固定位置时，止挡面67在配合止挡件68的限制横截面的外侧抵靠止挡杆63放置，并且可以在纵向方向上移动经过配合止挡面69，如由箭头所指示的。然而，仅在碰撞的情况下，当沿纵向方向作用在转向主轴31上的碰撞力足够高以克服固定装置5的夹持作用时，才可能发生内壳体33与外壳体4之间超出调节范围的相对运动。

图4图示了有利的改进方案，其中，呈锁定钩7形式的锁定元件以在旋转方面固定的方式附接至夹持轴51。在固定装置5的固定位置中，锁定钩可以以互锁的方式接合到与内壳体33附接的接合元件72的对应的互锁元件71中。能量吸收装置可以以本身已知的方式布置在接合元件72与内壳体33之间，该能量吸收装置可以具有一个或更多个能量吸收元件，能量吸收元件可以仅在发生碰撞时接合元件72相对于内壳体33进行相对运动的情况下通过能量吸收而塑性变形。在释放位置中，锁定钩7从接合元件72释放，使得内壳体33可以在能量吸收装置不承受载荷的情况下被调节。

夹持轴51可以被导引通过侧颊部22中的竖向延伸的长形孔，使得外壳体4与制动单元3和固定装置5一起可以在如图1所指示的竖向方向A上进行竖向地调节。

图7和图8示出了根据本发明的限制装置6的第二实施方式。两个附图示出了处于同一位置的同一构造，其中，为了更好地观察，在图7中未图示出销65。此处，止挡臂63被示为处于其可以与止挡面67相互作用的位置。在这个示例性实施方式中，杆轴线H相对于夹持轴51倾斜定向，即该轴线与轴不平行。此处，止挡臂63具有操作面610，该操作面被设计成如图8中所示的那样与销65接触，以便将操作臂62的运动传递至止挡臂63。止挡臂63借助于配合操作面611复位，配合操作面611可以与销65相互作用。

附图标记列表

1 转向柱

2 支承单元

21紧固孔

22侧颊部

3致动单元

31转向主轴

32紧固部分

33内壳体

4 外壳体

5 固定装置

51夹持轴

52操作杆

53提升机构

6限制装置

61止挡杆

62操作臂

63止挡臂

64操作突出部

65销

6长形孔

67止挡面

68配合止挡件

69配合止挡面

610操作面

611配合操作面

7锁定钩

71互锁元件

72接合元件

L纵向轴线

K夹持方向

H 杆轴线

A 竖向方向

Claims (11)

1.一种用于机动车辆的转向柱(1)，所述转向柱(1)包括致动单元(3)，转向主轴(31)围绕所述转向主轴(31)的沿纵向方向延伸的纵向轴线(L)以可旋转的方式安装在所述致动单元(3)中，其中，所述致动单元(3)通过支承单元(2)以能够相对于所述支承单元(2)在调节方向上调节的方式保持，并且所述转向柱(1)包括固定装置(5)和与所述固定装置(5)相互作用的限制装置(6)，其中，所述固定装置(5)能够通过安装在所述支承单元(2)上的夹持轴(51)的旋转而选择性地移动至固定位置或释放位置，在所述固定位置中，所述致动单元(3)相对于所述支承单元(2)固定，在所述释放位置中，所述致动单元(3)能够相对于所述支承单元(2)进行调节，其中，所述夹持轴(51)操作性地连接至所述限制装置(6)的止挡件本体(61)，使得在所述释放位置中所述止挡件本体(61)移动至限制位置并且使得在所述固定位置中所述止挡件本体(61)移动至通路位置，在所述限制位置中，所述止挡件本体能够在所述调节方向上止挡抵靠所述致动单元(3)的配合止挡件(68)，在所述通路位置中，所述止挡件本体能够在所述配合止挡件(68)之外沿所述调节方向连续地调节，其特征在于，

所述止挡件本体具有止挡杆(61)，所述止挡杆相对于所述夹持轴(51)围绕杆轴线(H)以可旋转的方式安装在所述支承单元(2)上。

2.根据权利要求1所述的转向柱，其特征在于，所述杆轴线(H)平行于所述夹持轴(51)。

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，所述杆轴线(H)距所述夹持轴(51)一定距离。

4.根据前述权利要求中的一项所述的转向柱，其特征在于，所述夹持轴(51)和所述止挡杆(61)联接成使得在所述夹持轴(51)旋转时，所述止挡杆(61)围绕所述杆轴线(H)沿相反的旋转方向旋转。

5.根据前述权利要求中的一项所述的转向柱，其特征在于，所述夹持轴(51)配装有偏心突出的操作元件(64)，所述操作元件(64)接合到相对于所述杆轴线(H)偏心布置的操作接纳部(66)中。

6.根据前述权利要求中的一项所述的转向柱，其特征在于，所述操作元件(64)和/或所述操作接纳部(66)和/或所述止挡杆(61)构造成以便减小摩擦。

7.根据前述权利要求中的一项所述的转向柱，其特征在于，所述止挡杆(61)呈双臂杆的形式，所述双臂杆具有操作臂(62)和止挡臂(63)。

8.根据前述权利要求中的一项所述的转向柱，其特征在于，所述止挡杆(61)包含塑料。

9.根据前述权利要求中的一项所述的转向柱，其特征在于，锁定元件(7)操作性地连接至所述夹持轴(51)，并且在固定位置中能够与配装至所述致动单元(3)的接合元件(72)接合。

10.根据前述权利要求中的一项所述的转向柱，其特征在于，在所述夹持轴(51)与所述致动单元(3)之间结合有能量吸收装置。

11.根据前述权利要求中的一项所述的转向柱，其特征在于，所述致动单元(3)能够在壳体单元(4)中沿所述纵向方向进行调节。