用于机动车辆的转向柱的制作方法

本发明涉及一种用于机动车辆的转向柱，所述转向柱允许对方向盘相对于机动车辆的底盘的位置进行调节，并且特别地允许对方向盘的高度进行调节从而使方向盘的位置对于任何驾驶员达到最优化。

背景技术：

现有技术公开了允许对方向盘相对于车辆底盘的位置进行调节的转向柱。这种对方向盘的位置调节使驾驶员能够设定针对各驾驶员的最优的方向盘位置，从而改进了驾驶的人体工程学性能并且由此增强了驾驶机动车辆时的安全性。

已知的用于机动车辆的转向柱包括例如为支架的保持元件，该保持元件固定在机动车辆的底盘上。调节元件被保持在支架上，调节元件相对于支架的位置可以在预定的范围内进行调节，并且转向轴以已知的方式可转动地安装在调节元件中。通过对调节元件相对于保持元件的位置的调节，能够相应地实现对保持在转向轴上的方向盘的位置调节。在此情况下，一种已知的方式是，使调节元件能够在转向轴的轴向方向上进行调节，从而相应地实施对方向盘位置的纵向调节，并且实施调节元件相对于保持元件的高度调节，从而实施对方向盘的高度调节。

在此情况下，对方向盘的高度调节经常以下述方式实施：在方向盘的背离驾驶员的一侧，调节元件被保持在枢轴上，随后调节元件的前部能够围绕枢轴被枢转，从而相应地实施对方向盘的高度调节。

一种已知的方式是，借助于锁定装置限定可能的调节运动，使得在驾驶时方向盘位置保持不变，并且即使在引入了相对较大的力的情况下，例如在入车和下车时驾驶员通过方向盘支撑自己时引入的力的情况下，仍然能够保持该方向盘位置使得不会发生调节元件相对于保持元件的调节。

在发生撞击的情况下，方向盘通常能够在轴向方向上移位，从而例如在驾驶员冲击方向盘的情况下能够通过撞击元件的变形吸收部分撞击能量。通过该方式，方向盘同时地移动离开危险区域。

为了避免妨碍对于转向柱的纵向调节而言本身已知的撞击机构的动作，需要在发生撞击的情况下使方向盘的水平位置基本上被固定。特别地，应避免方向盘在撞击的情况下向上抬起的情形。

为了防止方向盘的这种抬起，现有技术公开了一种止动元件，该止动元件包括呈齿形系统形式的形状配合元件，当锁定装置被锁定时，该形状配合元件提供保持元件与调节元件之间的形状配合连接。

例如，从DE 10 2007 003 091 B3已知包括这种止动元件的可调节转向柱。在此情况下，呈齿条形式的止动元件借助于由锁定装置的紧固销、也被称为夹紧销提供的行程被按压至锁定位置中。特别地，当转向柱被锁定时，该齿条能够通过轴向运动而与支架侧颊板上的齿部接合。而在另一方面，为了确保齿部可靠的接合从而允许在打开位置对调节元件相对于保持元件的无障碍调节，夹紧系统的较大的行程是必要的，而行程本身会产生较大的杆操作角。

在GB 2 352 284 A中，描述了包括止动元件的转向柱，该止动元件也包括齿部，当锁定装置被锁定时，该齿部能够与支架侧颊板上的齿部形成接合。然而，与上面提及的DE 10 2007 003 091 B3不同的是，这并非是通过由锁定装置的行程所产生的沿着夹紧销的延伸方向的轴向运动所形成的接合，而是沿着与轴向运动正交的径向方向形成接合。

技术实现要素：

从根据DE 10 2007 003 091 B3已知的现有技术着手，本发明的目的是提出一种用于机动车辆的转向柱，其独立于锁定装置的行程提供对转向柱的固位(retention)。

该目的是通过具有权利要求1特征的用于机动车辆的转向柱实现的。在从属权利要求中能够发现有利的拓展。

因此，本申请涉及一种用于机动车辆的转向柱，包括保持元件、调节元件以及锁定装置，其中所述保持元件能够紧固在机动车辆的底盘上，所述调节元件能够相对于所述保持元件进行调节，所述调节元件用于接纳转向轴，所述锁定装置用于将所述调节元件相对于所述保持元件进行锁定，其中所述锁定装置包括能够在锁定位置与打开位置之间运动的夹紧杆，在所述锁定位置，所述调节元件相对于所述保持元件被锁定，在所述打开位置，所述调节元件能够相对于所述保持元件进行调节。还设置有止动元件，在所述夹紧杆的所述锁定位置，所述止动元件提供所述保持元件与所述调节元件之间的形状配合连接。根据本发明，所述止动元件包括开槽引导轮廓，在所述夹紧杆的所述锁定位置，所述开槽引导轮廓被支承在所述夹紧杆的接触区段上，或被支承在连接至夹紧杆从而与所述夹紧杆共同转动的接触区段上，以抵抗所述锁定装置的行程。

将现有技术用作对所讨论类型进行定义的基础，使夹紧杆枢转会导致夹紧销的转动，其中夹紧销连接至夹紧杆从而与夹紧杆共同转动，这导致了锁定装置在夹紧销的延伸方向上的行程，也就是关于夹紧销沿轴向方向的行程。根据本发明，止动元件借助于开槽引导轮廓沿轴向方向被支承在接触区段上从而抵抗这种夹紧行程。因此，当锁定装置锁定时，止动元件沿轴向方向、也就是沿夹紧销的延伸方向移动至形状配合位置。

将止动元件设置为使得止动元件包括开槽引导轮廓，在夹紧杆的锁定位置，开槽引导轮廓被支承在夹紧杆的接触区段上，这确保了止动元件被锁定至或被预加载至形状配合位置是独立于锁定装置的行程的。

相反，止动元件或止动元件的开槽引导轮廓与夹紧杆或夹紧杆的接触区段直接接触，并且因此对止动元件的预加载是仅通过夹紧杆与止动元件的直接接触来提供的。止动元件由此被预加载从而提供形状配合连接。

在此，由锁定装置提供行程是次要的，并且止动元件被预加载至其锁定状态，从而仅通过夹紧杆从打开位置至锁定位置的运动来提供形状配合连接。因此，夹紧杆的运动也可以是微小的运动，从而允许锁定装置即便被致动微小的行程，也足以提供保持元件与调节元件之间的力配合连接。在锁定装置的致动过程中，止动元件沿着行程的方向运动，该方向与夹紧销的轴向方向相对应。

以此方式，还能够将锁定装置设计成在整体上具有较小行程，这是由于止动元件在保持元件与调节元件之间与其形状配合连接件、例如匹配齿部的接合与分离并不会超出该行程。因此，即便是在锁定装置的较小行程的情况下，调节元件相对于保持元件的阻碍仍然可以被释放，从而能够确保调节元件相对于保持元件的无妨碍的调节。

通过以下方式也能够得到改进：在完全锁定夹紧杆之前，止动元件或止动元件的开槽引导轮廓与夹紧杆的相应的接触区域仅在枢转角度的末端区域接触。在夹紧杆的其它位置，开槽引导轮廓相应地不与夹紧杆的接触区段相接触，并且因此止动元件是自由的。这确保了止动元件能够可靠地移动以脱离与相应的形状配合连接件、例如匹配齿部的接合。

开槽引导轮廓优选地设计成使得止动元件被预加载为通过与夹紧杆的接触区段的接触来产生或提供形状配合连接。以此方式，即便在锁定装置的锁定过程中存在齿搭齿(tooth-on-tooth)的情况，仍然能够实现形状配合元件的可靠的接合。借助于这种预加载，只要调节元件相对于保持元件即便发生微小的运动，就可以可靠地形成形状配合连接，这是由于形状配合元件随后直接形成彼此接触。

为了提供预加载并且为了使止动元件通过与夹紧杆的接触区段的接触而从打开位置移动至形状配合位置，开槽引导轮廓优选为斜坡形设计。

为了能够提供可靠的形状配合连接，止动元件优选为包括齿部，该齿部可以与保持元件上的匹配齿部形成接合，以形成形状配合连接。

在优选改进中，止动元件包括附接区段，止动元件借助附接区段附接至调节元件，其中附接区段特别优选地包括孔口，夹紧销穿过该孔口以在夹紧杆的锁定位置施加夹紧力。通过设置附接区段，止动元件被保持在调节元件上并且与调节元件一起在至少一个调节方向上移动。如果在止动元件与保持元件之间发生了形状配合连接，则借助于止动元件在保持元件与调节元件之间也形成形状配合连接。

止动元件优选地包括锁定区段，锁定区段容置形状配合元件，该形状配合元件特别优选地为齿部，锁定区段包括开槽引导轮廓，并且锁定区段借助于弹性区段——特别优选地以整体的方式——连接至止动元件的附接区段，该附接区段附接至调节元件。以此方式，锁定区段通过弹性区段连接至附接区段，从而允许锁定区段独立于附接区段被施加脱离形状配合位置的预加载。

在一种优选改进中，锁定装置包括夹紧机构或凸轮机构，夹紧机构特别优选地为包括楔入盘的机构，该夹紧机构作用在止动元件的附接区段上。借助于夹紧杆的接触区段与开槽引导轮廓之间的接触，止动元件的锁定区段独立于夹紧机构被预加载，从而产生形状配合连接。因此，在调节元件相对于保持元件借助于锁定装置——例如通过夹紧——而实现的锁定与止动元件至形状配合位置的预加载之间存在去耦合。因此，止动元件至形状配合位置的运动独立于锁定装置的锁定，并且特别地独立于锁定装置的夹紧行程，其中夹紧行程由锁定装置提供从而相对于保持元件锁定调节元件。

止动元件优选地包括弹性区段，只要夹紧杆不与止动元件的开槽引导轮廓接触，弹性区段就可靠地确保止动元件从相应的匹配齿部被推出或释放。借助这种弹性区段，止动元件相应地被施加离开其与匹配齿部接合的形状配合位置的预加载，由此能够确保在打开位置能够实现调节元件相对于保持元件的无问题的调节。

因此，转向柱独立于锁定装置的(夹紧)行程并且独立于锁定装置的夹紧系统的(夹紧)行程，这是因为对止动元件的致动是通过锁定杆本身而非通过夹紧系统的行程实现的。

止动元件优选地包括保持区段，止动元件在该保持区段处被保持在调节元件上，从而与调节元件一起以可调节的方式布置。为此，止动元件的保持区段特别优选地由夹紧销穿过，夹紧销就其本身而言布置成能够与调节元件一起枢转。因此，当调节元件在竖向方向上被调节时，止动元件与夹紧销一起在枢转方向或竖向方向上移动。这还确保了止动元件总是相对于锁定杆在限定的位置被引导，由此确保了夹紧杆的接触区段与止动元件的开槽引导轮廓之间在调节元件的任何可能的枢转位置的可靠的接合。

夹紧杆优选地在锁定位置与打开位置之间执行转动运动或平移运动，并且因此极广范围的锁定装置能够与已有的止动元件兼容。

有利的是：止动元件设计成弹性金属板件，从而实现简单且可靠的设计。

附图说明

通过对附图的下述描述，更详细地说明了本发明的优选的附加实施方式及其方面，附图中：

图1示出了用于机动车辆的转向柱的示意性立体视图，其中锁定装置处于锁定位置；

图2示出了图1的转向柱的示意性立体视图，其中锁定装置处于部分拆解状态；

图3示出了锁定元件的示意性立体视图；

图4示出了夹紧杆与止动元件在锁定位置相互作用的示意性立体细节；

图5示出了锁定装置的细节的示意性立体视图，其中夹紧杆和止动元件处于打开位置；以及

图6示出了本发明的替代性实施方式的示意性立体视图，与图2的视图类似，锁定装置处于部分拆解状态。

具体实施方式

下文参照附图来描述优选示意性实施方式。在此，相同、相似或具有相同功能的元件由相同的附图标记表示。为了避免冗余，在以下描述中对这些元件的重复描述在一定程度上被省略。

图1以示意性立体视图示出了转向柱1。转向柱1包括保持元件10，保持元件10被设计成支架的形式并且能够借助安装孔口12固定在机动车辆的底盘上。

保持元件10还包括侧颊板14，侧颊板14在组装状态下向下延伸，并且在侧颊板14之间容置有可以相对于保持元件10进行调节的调节元件16。调节元件16能够相对于保持元件10在竖向方向Y和纵向方向X上调节。调节元件16以本身已知的方式支承转向轴18，方向盘(未示出)能够附接至转向轴18。借助在竖向方向Y上的调节、也就是使调节元件16围绕布置在调节元件16的后部区域中的枢转轴线(在此未示出)进行枢转，能够以相应的方式实施对附接至转向轴18的方向盘的竖向调节。此外，能够使调节元件16在与转向轴18的轴线的方向相对应的纵向方向X上运动，从而允许对方向盘位置的纵向调节。

至少在正常驾驶期间，必须防止调节元件16在竖向方向Y上的调节以及调节元件16在纵向方向X上的运动。为此，设置有锁定装置2，图2中详细地示出了处于拆解状态的锁定装置2。锁定装置2包括夹紧销20，夹紧销20延伸穿过在保持元件10的侧颊板14中沿着枢转方向延伸的长槽孔140。夹紧销20还穿过调节元件16的保持耳部160，夹紧销160在调节元件的保持耳部160中的孔中被引导，使得在调节元件16沿着竖向方向Y运动的过程中夹紧销20与调节元件16一起运动。夹紧销20随后沿着长槽孔140运动。

夹紧销20在其一侧由锁定螺母22封闭。在另一侧设置有包括两个楔入盘24的凸轮机构，两个楔入盘24能够相对于彼此转动，从而以此方式提供夹紧行程。

楔入盘24相对于彼此的转动是借助夹紧杆3引起的，夹紧杆3同样借助固定螺母26安装在夹紧销20上。夹紧杆3从打开位置向锁定位置的枢转相应地导致两个楔入盘24相对于彼此的运动，并且因此导致相应的夹紧行程。夹紧行程具有以下效果：锁定螺母22朝向楔入盘24的内部运动，使得侧颊板14因以此方式形成的夹紧行程而朝向彼此运动并且相应地将调节元件16夹紧在当前所处于的位置。大体上，这种夹紧系统是现有技术已知的。

为了确保在发生撞击的情况下调节元件16相对于保持元件10沿着示例中的竖向方向Y的可靠的锁定，设置有止动元件4，止动元件4包括锁定区段48，在各种情况下，锁定区段48包括位于两个相反侧部上的齿部40，齿部40在竖向方向上延伸或在长槽孔140的延伸方向上延伸。在锁定装置2的锁定状态下，止动元件4的齿部40形成与相应的匹配齿部142的接合，其中相应的匹配齿部142以固定的方式布置在侧颊板14的面向夹紧杆3的外侧，所述外侧面向夹紧杆3。借助止动元件4的齿部40与固定在侧颊板14上的匹配齿部142的接合，能够实现止动元件4相对于保持元件10的锁定。

除了在此示出的齿部40以及匹配齿部142之外，可以使用允许将止动元件4形状配合至保持元件10上的与止动元件4互补的结构的任何其他形状和构型。

止动元件4还包括附接区段45，止动元件4借助附接区段45附接至调节元件16。为此，在所示的示意性实施方式中，附接区段45包括孔口42，附接至调节元件16的夹紧销20穿过孔口42。以相应的方式，止动元件4的附接区段45同样附接至调节元件16并且与调节元件16一起至少在竖向方向Y上运动。

在所示的示意性实施方式中，附接区段45的孔口42构造成使得孔口42与楔入盘24的直接靠置在孔口42上的形状配合区域以形状配合的方式同时形成接合。因此，楔入盘24以在止动元件4的孔口42中不能转动地固定的方式被保持。楔入盘24的形状配合区域还穿过止动元件4的孔口42并且进入长槽孔140从而以此方式为止动元件4和楔入盘24自身提供相对于保持元件10的不能转动的固定。

因此，当所述止动元件的齿部40与侧颊板14上的匹配齿部142处于形状配合接合时，止动元件4对夹紧销20提供在长槽孔140方向上的固位，这种固位使得被保持在夹紧销20上的调节元件16在竖向方向Y上也被固定。

为了使止动元件4、特别是齿部40与匹配齿部142形成形状配合接合，止动元件4包括开槽引导轮廓44，该开槽引导轮廓44与夹紧杆的接触区段30形成接触，例如如图4所示。

在夹紧杆3的合适的转动位置、特别是在夹紧杆3的锁定位置，通过接触区段30与止动元件4的开槽引导轮廓44的接触，止动元件4的齿部40与匹配齿部142形成形状配合接合，其中沿形状配合连接的接合方向的预加载被施加至止动元件4。止动元件4由此在夹紧杆3的锁定位置具有预载荷，其中只要夹紧杆3被转移至打开位置，该预载荷就提供止动元件4脱离形状配合连接的返回运动。

夹紧杆3的接触区段30优选地仅设置在夹紧杆3的向锁定位置进行枢转运动的端部区域中。然而一旦夹紧杆3处于打开位置，例如如图5所示，接触区段30就不会与止动元件4的开槽引导轮廓44形成接合。因此，当夹紧杆3处于打开位置时，也不存在使止动元件4向锁定位置移动的压紧或预载荷。

从图5还可以看到齿部40随后升高脱离匹配齿部142，由此允许调节元件16在不受止动元件4影响的情况下进行高度调节。

在一种未示出的变型实施方式中，在夹紧杆的打开位置，止动元件仍可以通过接触区段被稍微预加载，其中，上述形状配合连接未接合并且因此能够相对于保持元件对调节元件进行调节。止动元件的稍微预加载减少了夹紧杆在打开位置的串动。

在一种未示出的变型实施方式中，夹紧杆包括一个或更多个滚动元件、优选为圆柱滚子或球体，其中该至少一个滚动元件形成夹紧杆的接触区段并且与止动元件的开槽引导轮廓相互作用。

为了能够可靠地释放形状配合连接，在止动元件4中设置有弹性区段46，使得当夹紧杆3的接触区段30未与止动元件4的开槽引导轮廓44接触时，齿部40升高脱离匹配齿部142。换言之，例如如图5所示，在夹紧杆3处于打开位置时，止动元件4从止动位置(retaining position)弹出，并且使得调节元件16能够相对于保持元件10进行调节运动。

在此示例中，止动元件4包括附接区段45，止动元件4借助附接区段45附接至调节元件16。在所示的示意性实施方式中，附接区段45包括孔口42，夹紧销20穿过孔口42从而在夹紧杆3处于锁定位置时施加夹紧力。

止动元件4在所示的示意性实施方式中还包括锁定区段48，该锁定区段48容置有形状配合元件，在本实施方式中形状配合元件为齿部40，并且锁定区段48包括开槽引导轮廓44，并且锁定区段48借助弹性区段46连接至附接区段45，其中附接区段45附接至调节元件16。

相应地，由此能够将止动元件4整体地形成为由弹性金属——例如弹簧钢——构成的金属板件，优选地形成为冲压件或弯曲件。

以此方式，能够确保的是：尽管锁定装置2包括夹紧机构或凸轮机构，夹紧机构优选为包括楔入盘24的机构，该夹紧机构作用于止动元件4的附接区段45，通过夹紧杆3的接触区段30与开槽引导轮廓44的接触，止动元件4的锁定区段48独立于夹紧机构被预加载，从而产生形状配合连接。在一种有利方式中，开槽引导轮廓44也可以是弹性设计，从而允许开槽引导轮廓44借助夹紧杆3的接触区段30被预加载，并且因此能够在不影响形成形状配合连接的情况下补偿与生产和磨损相关的偏差。弹性开槽引导轮廓44和弹性区段46应当构造成确保止动元件4的操作。锁定装置2的(夹紧)行程能够相应地保持较小，并且对止动元件4的运行不产生影响。

止动元件也可以以完全类似的方式被用于在纵向方向X上的固位。为此，所需要的就是将形状配合元件、特别是齿部系统沿X方向对齐。

还能够设想且可能的是两个止动元件的组合，其中一个用于竖向方向Y而另一个用于纵向方向X。

图6示出了本发明的替代性实施方式，该实施方式作为图2中示出的实施方式的变型，包括作为接触区段的接触区段25，接触区段25与开槽引导轮廓44相互作用，接触区段25不是直接布置在夹紧杆3上而是布置在楔入盘24上，楔入盘24被连接至夹紧杆3从而与夹紧杆3共同转动。因此接触区段25被连接至夹紧杆3从而共同转动。为了使止动元件4、特别是齿部40与匹配齿部142形成形状配合接合，在夹紧杆3转动的过程中，止动元件4上的开槽引导轮廓44以与图2中示出的方式基本类似的方式与接触区段25形成接触。

只要能够实施，在不超出本发明的范围的情况下各示意性实施方式中示出的全部的单独特征可以彼此组合且/或彼此互换。

附图标记列表

1 转向柱

10 保持元件

12 安装孔口

14 侧颊板

16 调节元件

18 转向轴

140 长槽孔

142 匹配齿部

160 保持耳部

2 锁定装置

20 夹紧销

22 锁定螺母

24 楔入盘

25 接触区段

26 固定螺母

3 夹紧杆

30 接触区段

4 止动元件

40 齿部

42 孔口

44 开槽引导轮廓

45 附接区段

46 弹性区段

48 锁定区段

X 纵向方向

Y 竖向方向