用于机动车辆的可调转向柱的夹持装置的制作方法

文档序号:14187867阅读:150来源:国知局

本发明涉及用于机动车辆的可调转向柱的夹持装置,其中,牢固地连接至车辆底盘的承载件连接至两个夹爪,所述两个夹爪围绕转向柱,并且转向柱管可以被牢固地夹持在所述两个夹爪之间,可以对转向柱管进行纵向和/或竖向调节,并且转向柱管可旋转地支承转向轴,夹持装置具有夹持销,夹持销连接两个夹爪,并且夹持销与布置在所述两个夹爪中的至少一个夹爪上的夹持保持装置配合成使得:在夹持销沿闭合方向绕销轴线旋转的情况下,夹持保持装置将转向柱管夹持在所述两个夹爪之间,并且在夹持销沿打开方向旋转的情况下,夹持保持装置释放夹爪,使得可以对转向柱管进行调节。



背景技术:

利用这样的夹持装置,出现了以下问题:在沿闭合方向运动的情况下,以旋转地固定的方式连接至夹持销的致动杆必须施加夹持该夹爪所需的力。在夹持杆沿打开方向运动的情况下,所提到的力沿相反方向作用在致动杆上,该致动杆因此可以从操作者的抓握中释放并且可以沿打开方向撞击止动件。因此减少了夹持装置的使用寿命并且会感到令人不快的噪音。

为了防止上述问题,已知有下述阻尼装置:该阻尼装置抑制致动杆从闭合位置到打开位置的运动并防止破坏性噪音。

ep2738062a2公开了一种阻尼装置,其中,布置在夹持销上的凸轮构件在移动到打开杆位置期间进一步预张紧转向柱的重量补偿弹簧并且因此执行阻尼操作。该解决方案的缺点在于,由于重量补偿弹簧在不同的高度调节位置中被预张紧到不同的程度,所以阻尼取决于高度调节位置。

de202012102159u1公开了一种具有流体阻尼器的阻尼装置。该阻尼装置的缺点是复杂的结构和流体的使用。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种用于转向柱的夹持装置的改进的阻尼装置,该阻尼装置具有简单且成本低廉的构造。

根据本发明的解决方案包括设置在夹持销上并且以摩擦接合或弹性方式连接至夹持销的阻尼构件,并且阻尼构件具有止动舌,该止动舌从夹持销径向突出,并且当夹持销沿打开方向旋转时,止动舌移动成与转向柱的转向柱管或另一部件抵接,从而防止阻尼构件的旋转,使得夹持销沿打开方向的旋转抵抗摩擦力或弹力进行,从而对该旋转进行抑制。

根据本发明的夹持装置具有以下优点:一方面,该夹持装置不依赖于转向柱的调节位置,并且另一方面,该夹持装置具有简单且成本低廉的结构。在最简单的示例中,阻尼构件包括夹持销所延伸穿过的孔,其中,孔的直径和夹持销的直径适于彼此,使得对于夹持销相对于阻尼构件相对旋转,必须克服限定的摩擦力。由于该摩擦,由夹爪在打开操作期间释放的、并且导致夹持销沿打开方向的旋转运动以及连接至夹持销的致动杆的旋转运动加速的弹性能量借助于夹持销在阻尼构件上的摩擦来吸收,使得运动受到阻碍,并且致动杆以非常低的速度停止。因此,以与防止夹持装置的过早磨损相同的方式来防止令人不愉快的噪音。

在有利实施方式中,阻尼构件包括塑料材料或弹性体材料,优选地,阻尼构件完全由塑料材料或弹性体材料形成。这提供了可以获得改进的阻尼的优点。

在本发明的概念的一个实施方式中,提供了阻尼构件与夹持销之间的弹性连接,该弹性连接借助于阻尼构件的弹性变形而产生。如果阻尼构件本身弹性变形,则不需要为此目的提供额外的部件。

在所述实施方式的第一构造变型中,弹性变形是止动舌的变形。为此,从夹持销径向突出的止动舌可以为此目的由相对较薄的材料形成,使得止动舌首先被放置成抵靠转向柱管,并且在夹紧销进一步旋转的情况下,阻尼构件弯曲,由此阻尼构件向夹持销施加了与打开旋转方向相反的扭矩。

在上述实施方式的第二变型中,也可以通过特别地借助于夹持销的凸轮使阻尼构件的部分地围绕夹持销的区域扩大来实现弹性变形。在这种情况下,销的偏离圆形形式的任何横截面形状原则上都适合与阻尼构件的对应地形成的相对的面结合。

在特别优选的实施方式中,除了阻尼作用之外,根据本发明的夹持装置还可以执行附加功能。在这方面有利的是,转向柱管设置有固定的纵向止动件与阻尼构件在其止动舌的端部处包括止动面的组合,当夹持保持装置打开时,该止动面与纵向止动件相对,使得转向柱管的朝向车辆前方的纵向移位被停靠于纵向止动件的止动面所限制,并且当夹持保持装置闭合时,止动面定位在纵向止动件的上方,使得在机动车辆发生交通事故的情况下,在克服了夹爪的摩擦力的情况下,转向柱管能够向车辆前方的方向移动超出纵向止动件。在该实施方式中,在任何情况下都存在的阻尼构件的止动舌与固定至转向柱管的纵向止动件一起承担对纵向调节进行限制的功能,其中,该纵向调节能够被接通及断开,并且在驾驶员有意进行纵向调节的情况下,该纵向调节在夹持保持装置打开时是有效的,并且在夹持保持装置闭合时该纵向调节保持断开,以使得在发生事故的情况下,能够实现转向柱在纵向方向上超出正常调节范围的进一步移位。

夹持保持装置,例如为楔形盘/凸轮盘夹持保持装置在现有技术中是充分已知的,其中,连接至致动杆的凸轮盘相对于不可旋转的楔形盘旋转,由此夹持行程带来夹爪的夹持保持。此外,在现有技术中已知的是倾斜销夹持保持装置和滚珠或滚子夹持保持装置。然而,夹持保持装置的示例性列举不旨在被理解为限制为一种类型的夹持保持装置。因此根据本发明的解决方案不限于所述的夹持保持装置。

为了使阻尼构件能够与夹持销一起在较小的旋转角度范围内旋转——需要该旋转以断开对纵向调节的限制,并且即使在夹持销沿闭合方向进一步旋转时,该旋转也防止阻尼构件的进一步旋转——提供本发明的另一实施方式,其中,阻尼构件包括弹性元件,该弹性元件从夹持销沿与止动舌相反的方向径向突出并搁置在转向柱的转向柱管或另一部件上,使得在夹紧销沿闭合方向旋转的情况下,阻尼构件的旋转运动被限制成使得止动舌的止动面位于纵向止动件的有效区域之外。在有利的发展中,弹性元件和阻尼构件可以优选地由塑料材料构造为一体单件式部件。

本发明的具有对转向柱的纵向调节进行可切换限制的最后提到的实施方式可以在以下方面进一步得到改进:阻尼构件的弹性变形使得销轴线与止动舌的止动面之间的间距增大。该措施的优点在于,在夹持保持装置闭合时,在止动面与阻尼构件和夹持销一起旋转之前,止动舌的止动面总是首先沿朝向销轴线的方向移动远离纵向止动件较小的距离,其中,止动面向上移出纵向止动件的区域。如果随后再次打开夹持保持装置,在夹持销首先向下进入到纵向止动件的区域中的情况下,止动面由于阻尼构件的旋转而移动,并且在夹持销沿打开方向进一步旋转的情况下,阻尼构件被防止进一步旋转并且变得弹性变形,由此止动面与销轴线之间的间距进一步增大,直到在极端情况下,止动面再次与纵向止动件抵接为止。在夹持保持装置闭合时销轴线与止动面之间的间距不缩短的情况下,当夹持保持装置打开时,止动舌的端部可以搁置在纵向止动件上,使得止动面也位于在纵向止挡件的上方,并且因此不再提供在纵向方向上的对调节路径进行限制。

根据本发明的阻尼构件的弹性变形的简单实施方式包括止动舌,该止动舌从夹持销的区域沿朝向转向柱管的方向弯曲,并且当止动舌与转向柱管抵接并且夹持销沿打开方向进一步旋转时,止动舌向上弯曲,使得止动面距离销轴线的间距增大。

附图说明

下面参照附图更详细地解释本发明的实施方式。在详细附图中:

图1示出了用于机动车辆的可调转向柱,其中,根据本发明的夹持装置处于闭合状态;

图2示出了同一转向柱,其中,夹持装置处于打开状态;

图3是如图1和图2中的转向柱的纵向截面;

图4是根据本发明的处于打开状态的夹持装置的阻尼构件的详细视图;

图5是类似于图4的处于闭合状态的视图;

图6示出了根据本发明的处于打开状态的夹持装置的阻尼构件的另一个实施方式;

图7是类似于图6的处于闭合状态的视图;

图8示出了根据本发明的具有纵向止动件的处于打开状态的夹持装置的阻尼构件;

图9是类似于图8但处于打开状态与闭合状态之间的过渡阶段的视图;

图10是类似于图8的但处于闭合状态的视图。

具体实施方式

在图1和图2中可以看出,所示的转向柱借助于承载件4固定至未示出的车辆底盘,该承载件4还带有两个夹爪2、3,夹爪2、3可以借助于根据本发明的夹持装置而夹持在一起。在这种情况下,转向柱管1被牢固地夹持,转向柱管1可旋转地支承多部件转向轴5,该多部件转向轴5可以沿纵向方向8以伸缩的方式移动分开以及移动到一起。当打开夹持装置时,转向柱管1本身也可以被沿纵向方向8向前及向后推动。此外,在打开夹持装置的情况下,转向柱管1可以沿竖向方向9上下移动。当转向柱管1借助于根据本发明的夹持装置被牢固地夹持在夹爪2、3之间时,转向柱管1既不能沿纵向方向8也不能沿竖向方向9移动。

夹持装置包括夹持销6,夹持销6与夹持保持装置7配合以使两个夹爪2、3朝向彼此移动,使得两个夹爪2、3将转向柱管1牢固地夹持在两个夹爪2、3之间。在转向柱管1与承载件4之间设置有能量吸收装置26,该能量吸收装置26与夹持保持装置7配合成使得在打开的夹持装置中,通过能量吸收装置26的力流被中断,从而可以对转向柱管1进行调节,并且在夹持装置闭合的情况下产生力流,使得在车辆前端碰撞的情况下,转向柱管1可以利用能量吸收,例如借助于弯曲金属丝的变形而相对于承载件4移位。

夹持销6连接两个夹爪2、3,并且夹持销6在其一个端部13处连接至可以围绕销轴线19旋转的致动杆10。夹持销6的另一端部借助于螺母12拧紧至夹爪2。致动杆10与夹持销6一起作用在夹持保持装置7上,使得当致动杆10沿闭合方向14围绕销轴线19旋转时,两个夹爪2、3牢固地夹持转向柱管1,并且当致动杆10沿打开方向15(与夹持或闭合方向相反)旋转时,夹爪2、3释放转向柱管1以沿纵向方向8和竖向方向9调节转向柱。

图4和图5示出了第一实施方式中的根据本发明的阻尼构件11。阻尼构件11包括通孔25,夹持销6延伸穿过通孔25。在这种情况下,孔25的直径和夹持销6的外径适于彼此,从而产生夹持连接,并且夹持销6以摩擦接合的方式连接至阻尼构件11。阻尼构件11包括止动舌16,止动舌16从夹持销6径向地突出,并且当夹持销6沿打开方向15旋转时,止动舌16移动成与转向柱管1抵接,其中,阻尼构件11的旋转运动停止。如果此时夹持销6沿打开方向15进一步旋转,则夹持销6的周面摩擦阻尼构件11的孔25的内部面。因此夹持销6的旋转运动必须克服摩擦力,其中夹持销6和连接至夹持销6的致动杆10的运动能量被吸收。这导致旋转运动受到抑制。

弹性元件22固定至阻尼构件11并且此外还固定至下面描述的根据本发明的实施方式的改进的阻尼构件24。弹性元件22从夹持销6沿与阻尼构件11的止动舌16相反的方向径向突出。弹性元件22还抵靠在转向柱管1上,并且以这种方式,如果夹持销6沿闭合方向14旋转,则弹性元件22防止阻尼构件11、24的更大的旋转运动。如在图5、图7和图10中可以观察到的,在这种情况下,止动舌16的自由端仅从转向柱管1提升了几毫米。

如在图6和图7中可以观察到的,改进的阻尼构件24也包括止动舌16,但该止动舌16以相对较小的材料厚度构成,以使其能够弹性弯曲。从夹持销6开始的止动舌16沿朝向转向柱管1的方向弯曲。如果夹持销6沿打开方向15旋转,则止动舌16的端部移动成与转向柱管1抵接(图6)。如果夹持销6此时沿打开方向15进一步旋转,则止动舌16弹性变形。夹持销6和致动杆10的旋转和运动的能量的一部分——该部分的能量又源自夹爪2、3的弹性恢复变形——由此用于使止动舌16变形,从而使得夹持销6和致动杆10的运动被抑制。

在此处未详细示出的替代实施方式中,阻尼构件24、围绕夹持销6并且当然不能完全闭合的区域17可以借助于例如通过夹持销6的凸轮(未示出)的扩大而发生弹性变形。在这种情况下,夹持销6和致动杆10的运动能量的一部分也将被区域17的弹性变形所使用,并且该运动将被抑制。

在本发明的图8至图10中示出的优选实施方式提供了固定至转向柱管1的纵向止动件18。阻尼构件24的止动舌16包括在其自由端处的止动面20,该止动面20意在停靠在转向柱管1的纵向止动件18。当夹持保持装置7如图8所示的那样打开时,止动舌16的止动面20通常定位成与转向柱管1的纵向止动件18间隔开更大的间距。如果驾驶员此时沿方向21朝向车辆前方调节转向柱,则纵向止挡件18与转向柱管1一起沿方向21移位,直到纵向止挡件18撞击止动舌16的止动面20为止并且防止转向柱管1沿方向21朝向车辆前方的进一步移位。

如果相反,如图10所示,夹持保持装置7闭合并锁定,则止动舌16在纵向止动件18上方距转向柱管1几毫米远,并且因此止动舌16在转向止动件18的有效区域之外。如果在这种情况下发生交通事故,则转向柱管1可以沿方向21进一步朝向车辆前方移动,而其纵向止动件18不与止动舌16的止动面20接触。因此,壳体套筒1可以在克服了夹爪2、3的摩擦力之后沿方向21移位超出纵向止动件18,其中,能量吸收装置26可以用于借助于能量吸收元件的变形将由驾驶员以选择性的方式引入到方向盘中的冲击能量以受控的方式转换成变形功。这是一个重要的安全方面,因为其防止了由碰撞导致的转向柱和方向盘向驾驶员方向的移位。

该实施方式中的弹簧22确保阻尼构件24能够沿闭合方向14旋转,直到其止动舌16的端部因此从转向柱管1的纵向止动件18的有效区域提起为止。

在图9中,示出了图8所示的夹持保持装置7的完全打开状态与图10所示的完全闭合状态之间的中间位置。在这种情况下,可以看出,由于止动舌16的上述弹性,夹持保持装置7的部分闭合状态下的止动面20包括相对于转向柱管1的纵向止动件18的小间距(空隙)。如果夹持销6从图9所示的中间位置旋转到图8的完全打开位置,则止动舌16通过弯曲而变形。在这种情况下,销轴线19与纵向止动件18之间的间距23增大,使得止动舌16的止动面20与转向柱管1的纵向止动件18之间的空隙闭合。

在根据图8的夹持保持装置7处于打开状态、转向柱以及因此的转向柱管1被调节直到纵向止动件1与止动面20抵接为止之前,该空隙是重要的。如果在夹持保持装置7闭合时,止动舌16此时没有弹性变形恢复,则不会产生上述空隙。相反,在某些情况下,止动舌16将抵抗在止动面20与纵向止动件18之间产生的摩擦力而沿闭合方向14、即向上的方向移动。如果夹持保持装置7随后被再次打开,则止动舌16的端部可能搁置在纵向止动件18的上侧上,并且止动面20可能无法撞击纵向止动件18。然而,即使夹持保持装置7处于打开状态,也不会产生对于转向柱管1沿方向21朝向车辆前方的纵向运动的限制,并且能够将转向柱调节到不可接受的区域中。

为了防止这种情况,阻尼构件24的止动舌16以弹性方式构造。

附图标记列表

1转向柱管

2夹爪

3夹爪

4承载件

5转向轴

6夹持销

7夹持保持装置

8纵向方向

9竖向方向

10致动杆

11阻尼构件

12螺母

13端部

14闭合方向

15打开方向

16止动舌

17区域

18纵向止动件

19销轴线

20止动面

21方向/纵向移位

22弹性元件

23间距

24阻尼构件

25孔

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