转向柱的制作方法

本发明涉及一种调节方向盘的纵向延伸和倾斜的转向柱，该转向柱包括：

支撑件，其与车身成一体，

主体，其安装成围绕支撑件的轴倾斜以调节转向柱的角度，

套筒，其由主体支承并且相对于主体在纵向延伸上可调节，以及容纳支承方向盘的管，

该套筒和该主体通过可变形支座连接，该可变形支座设有由与可变形支座相关联的夹紧轴构成的夹紧机制和由杆致动的夹紧机制，

支撑件在夹紧机制的水平面上与可变形支座重叠，以通过操纵杆来阻挡或解除阻挡转向柱的调节。

背景技术：

根据现有技术，上述限定的类型的转向柱是已知的。

还已知生产所谓的“管中管”转向柱，即在固定管中具有滑动管，并且该滑动管被阻挡在该管中以阻挡转向柱的调节。

转向柱也由冲压成型的主体形成，该冲压成型的主体在插入塑料套筒的情况下容纳钢管。然后以套环的方式进行夹紧，以阻挡管相对于冲压成型的主体的调节。

发明目的

本发明的目的是开发一种转向柱，该转向柱用于调节的所需力小，同时能够进行精确的调节，然而一旦被阻挡，则确保高的保持力。

技术实现要素：

本发明涉及一种上述限定的类型的转向柱，其特征在于，可变形支座是u形的，其两个侧向翼由横向构件连接，横向构件由通过底部连接两个倾斜面形成，该可变形支座构成对称的外壳，以及其中：

两个侧向翼分别形成靠近翼末端的第一侧向支承表面，

两个倾斜面分别形成与所述第一侧向支承表面相对的第二倾斜侧向支承表面，以及

底部在两个倾斜侧向支承表面之间形成一个中间支承表面，

夹紧轴穿过在两个第一侧向支承表面之外的两个侧向翼的端部，

在可变形支座的松开位置进行调节，

通过中间支承表面和两个第一侧向支承表面的配合，套筒在延伸方向上滑动的同时被保持和引导，

在可变形支座的夹紧位置以进行阻挡，

两个第一侧向支承表面和两个倾斜支承表面通过可变形支座的夹紧变形将中间支承表面移开。

该转向柱具有确保在柱的调节状态与柱的阻挡状态之间更好地折中的优点。根据本发明的转向柱使得可以减小调节所需的力，并且相反地增加了调节的阻挡。

根据本发明的转向柱具有特别简单的实现方式。

根据另一有利的特征，该主体包括：

外壳，其由具有u形多边形截面的弯曲片材制成，并被使其变硬的顶部覆盖，以及通过枢轴连接到支撑件，

用于容纳套筒的可变形支座，可通过以下方式延伸主体：

两个侧向翼由通过底部连接的两个倾斜面相连，形成围绕套筒的对称外壳，

两个侧向翼分别形成第一侧向支承表面，

两个倾斜面分别形成第二倾斜侧向支承表面，以及

底部形成中间支承表面，

支承表面分别位于套筒上方和下方的每一侧也可位于套筒底部下方，

在支座的松开位置，用于滑动套筒：

通过中间支承表面和两个第一侧向支承表面的配合，将套筒保持并沿着轴线xx导向，

在支座夹紧的位置，用于阻挡套筒：

通过支座的变形将中间支承表面从套筒上移开，从而使两个第一侧向支承表面和两个第二支承表面抵靠在套筒上。

根据有利的替代方案，主体包括：

安装在底板上的套筒，该套筒通过枢轴连接到支撑件，

用于容纳套筒的可变形支座，通过以下方式延伸套筒：

两个侧向翼由通过底部连接的两个倾斜面延续，形成围绕套筒的对称外壳，

两个侧向翼分别形成第一侧向支承表面，

两个倾斜面分别形成第二倾斜侧向支承表面，以及

底部形成中间支承表面，

支承表面分别位于套筒上方和下方的每一侧以及套筒顶部，以及

在支座的松开位置，用于滑动套筒：

通过中间支承表面和两个第一侧向支承表面的配合，套筒被保持并沿抵靠套筒的轴线xx导向，

在支座的夹紧位置，用于阻挡套筒：

通过可变形支座的变形将中间支承表面从套筒上移开，将两个第一侧向支承表面和两个第二倾斜侧向支承表面抵靠在套筒上。

根据另一有利的特征，侧向翼分别设有具有水平v形截面的支撑架，其腿部的末端焊接到相应的翼上，并且所述倾斜的下支腿形成朝向倾斜面的支承表面相对的支承表面。

因此，通过支撑架变硬的这些侧向翼使得能够通过夹紧将压缩力更好地传递到支座的其他部分，并且以高度对称的方式分配上支承表面和下支承表面之间的力。

根据另一个特征，套筒的顶部至少在其长度的一部分中与可变形支座配合，该套筒设有弯折板，该弯折板具有通过中间带连接的两个翼片，两个翼片的位置与上侧向支承表面的位置相同，用于在可变形支座的夹紧位置和松开位置容纳支承表面。

本实施例结合了套筒的旋转阻挡和夹紧力的分布。

根据另一特征，上侧向支承表面和下侧向支承表面以及中间支承表面由分别固定在每个壁的支撑架、倾斜面和底部的板形成。

根据另一个特征，夹紧轴穿过由每个翼的支撑架重叠的区域中的翼，并将其外部置于翼上，以夹紧/松开它们和阻挡/解除阻挡可变形支座。

综上所述，根据本发明的转向柱不仅具有使用的优点，而且具有简单和有效的实现方式。

附图说明

下面将通过附图中表示的具有纵向调节的转向柱的实施例来更详细地描述本发明，其中：

图1是根据本发明的转向柱的等轴测视图，

图1a是图1的转向柱的轴向剖视图，

图2是根据图1所示的仅限于壳体和可伸缩套筒的等轴测视图，

图3是柱的主体的壳体的一部分和容纳可伸缩套筒的可变形支座的等轴测视图，

图4a是可变形支座的截面示意图，

图4b是套管的截面示意图，

图5是处于松开位置的可变形支座以及容纳在其中的套筒的最佳截面示意图，

图6是在套筒上夹紧位置的可变形支座的最佳截面示意图，

图7是根据本发明的转向柱的替代方案的等轴测视图，

图7a是图7的转向柱的轴向剖视图，

图7b是图7的转向柱的另一等轴测视图，

图8是可变形支座的等轴测视图，以及

图9是安装在套筒上的可变形支座的等轴测视图。

具体实施方式

根据图1的整体视图和图1a的轴向剖视图，本发明涉及在不带方向盘的情况下示意性地表示的转向柱100。转向柱100由呈壳体11形式的主体1构成，该主体在方向盘侧(ar侧)上通过可变形支座2延续，该可变形支座2连接到以制导器形式固定到车身上的支架3，并容纳收圆柱形套筒4(或可伸缩套筒)，该圆柱形套筒(或可伸缩套筒)设有拥有支撑方向盘(未示出)的管41。

作为说明，功能av和ar对应于安装在车辆中的转向柱的方向；描述中使用的上和下的概念与表示附图中的转向柱100的方向有关。但是，如果柱在相反的位置上使用，这个方向可能会相反。这并不修改如所述的本发明。

主体1以纵向可调节但旋转受阻的方式容纳套筒4。套筒4设有支撑件42，以控制速度调节、音频系统、电话和仪表板的某些功能的元件。套筒4容纳支承方向盘的管41，该管平移成一体但自由旋转。主体1自身相对于车身在“垂直”平面中围绕轴线yoyo倾斜地安装，用于除了方向盘沿轴线xx的纵向调节之外的方向盘的角度调节。由于套筒4和支承方向盘的管41平移成一体，因此方向盘的纵向调节等同于套筒4的纵向调节；套筒4相对于主体1和管41旋转受阻，并且围绕轴xx旋转自由。

尽管本发明不直接涉及角度调节机制，但应注意的是，其固定在车身上以制导件形式的支撑件3由横向构件31构成，横向构件31上带有两个支托32，这两个支托分别位于车身1的两侧；这些支托32连接到可变形支座2，并且它们与夹紧机制5配合。在它的另一端，支撑件3具有支承轴线yoyo的枢轴的前横向构件35。

根据图1a，管41通过花键联接44连接，该花键联接旋转地与传输管45成一体，该传输管将方向盘的旋转运动传送到转向机制(未示出)。

管41通过耐磨轴承46保持在套筒4中。

套筒4接合到可变形支座2，并且在夹紧位置，机制5阻挡套筒4。机制5的松开使套筒4能够滑进(轴线xx)可变形支座2中，以调节方向盘的轴向定位。夹紧机制5一般地具有夹紧纵向调节和角度调节的双重功能，即在辅助模块的水平面上，使转向柱100绕着yoyo轴的枢轴枢转的整个转向柱100的调节运动，以调节柱的角度。

夹紧机制5由穿过支撑件3的两个支托32和可变形支座2的翼21的夹紧轴51形成，以同时夹紧/松开支座2，并通过夹紧装置52(未详细说明)阻挡支撑件3。夹持轴51的一端与操纵装置52的杆53成一体，而该夹持轴的另一端容纳沿纵向阻挡夹持轴51的螺母54(图4a)。夹紧轴51具有横向几何轴线yy，该横向几何轴线yy垂直于穿过轴线xx的竖直平面。

在横向方向yy上起作用的夹紧装置52由杆53控制的凸轮效应来夹紧可变形支座2，该夹紧装置由不需要详细描述的已知间隔构件形成。

在松开位置上，装置52的间距(在yy方向上)至少使得可变形支座2不被夹紧，这与支撑件3的支托32的方式相同，相对于支座2的侧向翼的外面的引导面。在夹紧位置上，装置52的间距增大，从而以相应的方式减小支座2的被压缩在套筒4上的翼21的间距：

因此，套筒4将被压缩在支座2中，从而阻挡纵向调节，

支撑件3的支托32将被阻挡在支座2的外导向表面上，这会阻挡角度调节。

图2是转向柱100仅限于与套筒4接合的主体1的等轴测视图，以及图3是在不带套筒4的情况下的主体1的等轴测视图。

根据图2，主体1是具有多边形截面的刚性壳体11，由弯曲的片材制成，以及通过两个叉形延伸部分12与几何轴线yoyo的铰链支座121焊接连续向前(av)，用于转向柱100的角度倾斜调整；向后(ar)，它通过与壳体11相同的多边形截面的可变形支座2继续延续。主体1的下部通过其面覆盖套筒4，在下文中将详细描述。

壳体11由通过形成矩形截面一部分的顶部112连接的两个侧向壁111形成，而由通过底部114连接的两个倾斜面113形成的下部具有半六边形截面。壳体11的被顶部112封闭的部分是刚性的u形多边形部分。

可变形支座2总体上具有相同的圆柱形u形，其多边形截面由两个侧向翼21向下构成，这两个侧向翼通过两个倾斜面22和连接两个面22的底部23向下延续。支座2对应于具有敞开的顶部的主体1的部分是可变形的，而具有封闭的顶部的壳体11是刚性的。

图2还示出了孔211中的一个，该孔在翼21中形成用于几何轴线yy的夹紧轴51的通过的支座，另一个孔被隐藏。

翼21设有滑道212，以及翼之一具有冲压成型部分3以导向已知的支撑件3的支托32。

套筒4的顶部在中间带431的任一侧上设有由两个翼片432形成的弯折板43。

图3示出了可变形支座2的细节，突出了其几何形状以及形成支座2和套筒4的界面的元件，其示出了支座的覆盖结构，即两个侧向翼21、两个倾斜面22和底部23。

在内部，翼21的上部配备有两个平卧的v形支撑架6，该支撑架的弯折端61、62被焊接到翼21上。支撑架6使夹持轴51的通道区域中的壁21变硬并且分别通过该v形的下支腿63形成支承表面，而上支腿64具有用于夹紧轴51(此处未示出)通过的槽65。两个支腿63中的每一个都按照面向倾斜面22的大约45°向下倾斜。

支腿63以与面22和底部23相同的方式配备有与套筒4接触的衬垫7。

支腿63、面22和底部23用卡锁槽72穿孔，如图3左侧上的支撑架6的支腿63所示。衬垫7支承卡锁槽71，该卡锁槽的端钩位于下支腿63的内侧和图3左侧上的倾斜面22的外侧。

表面(即两个支腿63、两个面22和容纳衬垫7的底部23)是平坦的表面。

配备有这些表面63、22、23的衬垫7也是平坦的，并且形成五个支承表面7a-7e，这五个支承表面整体地用套筒4的板43切向覆盖套筒4的圆形部分。衬垫7优选为小的塑料板。

图4a、4b示出了可变形支座2的截面，突出了由支撑架6的支腿63上的衬垫7、倾斜面22和底部23形成的支承表面7a-7e的分布。在此，衬垫7的支承表面具有用于支腿63的特定的附图标记7a、7b；附图标记7c、7d用于面22以及附图标记7e用于底部63。固定在套筒4上的弯折板43的翼片432面向两个支腿63的衬垫7，使得翼片432与上侧支承表面7a、7b相对。因此，无论支座2是夹紧的还是松开的，套筒4都绕轴线xx旋转地受阻。翼片432的沿轴线xx的方向的长度对应于转向柱100的轴向调节的范围，即套筒4相对于可变形支座2的轴向调节行程(轴线xx)。

如已经指出的那样，可变形支座2的截面相对于中间平面pp对称，该中间平面也穿过套筒4的轴线xx或套筒4在支座2中的定位。

图4a还示出了夹紧轴51，该夹紧轴的一端通过螺母54保持抵靠在翼21的外面，而该夹紧轴的另一端设有杆53，通过夹紧装置52抵靠在另一翼21的外面上。

该装置52通过两个斜面示意性地示出，这两个斜面通过杆53施加的旋转运动而彼此滑动，以夹紧或松开翼21(箭头s和d)。

夹紧轴51穿过支撑架6，该支撑架由于其固定在翼21上而使翼21的相应部分变硬。因此，翼21将夹紧力传递到可变形支座2的u形的下部，即传递到倾斜面22和传递到底部23。

没有示出在螺母54下方和在装置52下方施加在翼21的外面上的支撑件3及其支托32。

图5和图6的简化图使得可以解释转向柱100的两种状态，用于调节的松开状态和用于阻挡调节的锁定状态。在图5和6中以放大的方式表示了与夹紧/松开运动有关的可变形支座2的各部分的位移和变形，以有助于理解两种状态之间的这种交替。

根据图5，在可变形支座2的松开状态下，套筒4由上部的两个支撑架6的上侧向支承表面7a、7b以及底部23的中间支承表面7e保持。支座2的几何形状使得下侧向支承表面7c、7d在该松开状态下不抵靠套筒4。

如前所述，套筒4由其折板43的翼片431固定在支腿63的上侧向支承表面7a、7b上，其相对于轴线xx旋转地阻挡套筒4；与三个支承表面7a、7b、7e的接触形成了一个有效的装置，用于引导套筒4使其沿轴线xx进行调节运动，并且如果需要，还可以与沿轴线yoyo进行角度调节相结合。

总而言之，在松开状态下，可变形支座2构成用于套筒4的三个导向表面。

图5显示了支座2的夹紧状态。夹紧轴51通过夹紧机制52缩短，夹紧装置52的间距增大，从而夹紧侧向翼体21，并且恰好示意性地，支撑架6的上侧向支承表面7a、7b将套筒4向下推动，使其与倾斜面22的下侧向支承表面7e、7d接触，这些下侧向支承表面本身通过轴51的夹紧而更靠近中间平面pp。

可变形支座2下部的这些复杂的运动和变形，位于通过支撑架6变硬的翼21的上部下方，移动底部23，使得套筒4不再与底部23的中间支承表面7e接触。

由装置52施加的侧向翼21的夹紧行程的调节使得可变形支座2的四个上下侧向支承表面7a、7b、7c和7d阻挡套筒4。

因此，综上所述，由支撑架6的支腿63支承的上侧向支承表面7a、7b靠近穿过支撑架6的夹紧轴51，受益于该水平面上的结构的刚度，并具有导向面和阻挡面的双重功能，而其他支承表面7c、7d和7e则仅此具有导向功能(中间支承表面7e)或阻挡功能(下侧向支承表面7c和7d)。

应再次注意，可变形支座2的运动和变形的幅度非常小，在图4和图5中以适当放大的方式表示。移动和变形由轴52的夹紧引起，该轴穿过由支撑架6变硬的支座2的一部分，因此，这些运动被传递到倾斜面22和传递到底部23，与通过在板43的翼片432上滑动的上侧向支承表面施加在套筒4上的向下位移平行。

在这个比例下，套筒4被认为是不可压缩的，因此与可变形支座2相比是不可变形的。因此，即使很小的运动也足以从松开状态切换到夹紧状态，该夹紧状态为阻挡状态。

在图7至图9中示出了根据本发明的转向柱100m的替代实施例。该替代方案总体上使用于夹紧相对于容纳支座的管的套筒的倾斜和滑动调节的装置的前/后(av/ar)位置反向，该套筒容纳了支承方向盘的管和转向柱的主体。

为了方便和简化该描述，与前述实施例相同的部件带有相同的附图标记，类似或等效的部件带有由后缀“m”完成的相同的数字标号。

如图7、7a、7b所示，转向柱100m的替代方案为不带方向盘；它由呈套筒11m形式的主体1m组成，该套筒连接到底板115(未示出)，其本身连接到转向机制。底板115通过枢轴34连接到呈制导器形式的支撑件3的前横向构件35上。该支撑件3固定在车辆的车身上。主体1m容纳套筒4m，该套筒设有支承方向盘(未示出)的管41。

主体1m通过其管状外壳以纵向可调节的方式(轴线xx)支撑套筒4m，并且该主体自身安装成相对于围绕枢轴34的支撑件3围绕几何轴线yoyo倾斜。套筒4m容纳管41，该管平移成一体(轴线xx)，但绕该轴线xx旋转自由。

根据图7a，管41由减摩轴承46和其花键联接44保持在套筒4m中，其本身保持在套筒11m的减摩支座47中，该套筒靠近底板115中的紧固件。

在该替代方案中，套筒4m通过其前侧av端装配在管状主体11m上，用于转向柱100m的纵向调节。

在后侧(ar)上，套筒4m设有紧固装置(未示出)，以控制方向盘或与上述第一实施例相同的转向柱100m。

固定在车身上的呈制导器形式的支撑件3具有后横向构件31，该后横向构件具有两个支托32，该两个支托位于套筒4m的可变形支座2m的任一侧并与夹紧机制5配合。

在该替代方案中，可变形支座2m不是由转向柱100m的主体支承，而是由套筒4m支承。

夹紧机制5以与上述第一实施例类似的方式起作用，其方式是将套筒4m的可变形支座2m往复压缩在主体1(套筒11m)上，而不是像第一实施例中那样将主体1的壳体11的可变形支座2夹紧在套筒4上。

对于第二实施例的描述的细节，必不可少的是首先检查根据图8的套筒2m的形状，该套筒的方向与图7和图7a中的套筒的方向相同。

根据图8的等轴测视图，套筒4m在前侧av上包括具有u形截面的开口部分，该u形截面的形状和结构与第一实施例(图2)的可变形支座2的形状和结构相似，但其处于顶部/底部翻转位置，以便在其下部而不是如第一实施例那样在其上部容纳夹紧轴。

可变形支座2m具有两个翼21m，这两个翼在上部具有平坦或弯曲的倾斜面22m和顶部23m。

翼21m设有两个对称的支撑架6m，这两个对称的支撑架具有弯折端61m、62m和下支腿63m。两个支撑架6m的上支腿64m容纳衬垫(未示出)，以类似于衬垫7和第一实施例的支承表面7a-e的方式形成支承表面。

但是，在第一实施例中，翼21和支撑架6被滑道212和槽65横穿，两者都是垂直方向以能够使可变形支座2(由主体1支承)倾斜运动，在第二实施例100m中，由套筒2m支承的可变形支座2m必须能够使套筒2m相对于主体1m伸缩滑动，该主体即沿轴向(xx)固定的套筒11m。

为此，翼21m具有水平窗212m，该水平窗与支撑架6m在其下支腿63m处具有的窗65m相同。由于结合了套筒4m和可变形支座2m的部件的结构的复杂性，这些窗未完全显示在不同的附图中。

图9示出了套筒4m在套筒11m上的装配。管41也被放置在适当的位置。

套筒11m的前端111m包括用于固定减摩支座47(图7a)的两对舌片112m。

图9示出了支承表面22m、23m和形成可变形支座2m的顶部套筒延伸部分的翼21m，以及由支撑架6m形成的支承表面。

夹紧轴51在窗口212m中横向穿过，使得不会妨碍可变形支座2m的平移；由于由支撑件3支承的夹紧轴51与与支撑件3成一体的枢轴34保持固定距离，因此该夹紧轴只能限制其调节行程。

图7、7a，7b的等轴测视图使得可以看到与第一实施例相同的夹紧机制5。

夹紧机制5由仅显示出其端部的夹紧轴51形成，该夹紧轴穿过支撑件3的两个支托32和可变形支座2m的翼21m，以同时夹紧/松开套筒11m上的支座2m，并被夹紧装置(未示出)阻挡在支撑件3上。夹紧轴51的一端与杆53成一体，该杆操纵夹紧装置(不可见)，而该夹紧轴的另一端则容纳沿纵向阻挡夹紧轴51的螺母54(图7b)。夹紧轴51具有垂直于穿过轴线xx的垂直平面l的横向几何轴线yy。

在横向方向yy上起作用的夹紧装置通过由杆53控制的凸轮效应来夹紧可变形支座2m，该夹紧装置由不需要详细描述的已知间隔构件形成。

在松开位置上，夹紧装置的间距(在方向yy上)至少应使得可变形支座2m不被夹紧，这与支撑件3的支托32相对于来自支座2m的翼21m的外面的导向表面的方式相同。在夹紧位置上，夹紧装置的间距增大，这相应地减小了来自被压缩在套筒11m上的支座2m的翼21m的间距：

因此，套筒11m将在支座2m中被压缩，这阻挡了与可变形支座2m成一体的套筒的纵向调节，并且

支撑件3的支托32将被阻挡在抵靠支座2m的外导向表面上，这阻挡了角度调节。

支承表面的夹紧/松开的细节类似于通过第一实施例的图5和图6所描述的细节。

主要元件的命名

100、100m转向柱

1、1m转向柱的主体

11壳体，11m套筒

111侧向壁，111m前端

112上部，112m舌片

113倾斜面

114下部

115底板

12叉形延伸部分

121支座

2、2m可变形支座

21、21m翼

211用于夹紧轴的通口

212滑道，212m窗

213冲压成型部分

22、22m倾斜面

23底部，23m顶部

3制导器形支撑件

31横向构件

32支托

33开口成型支座

34轴

35前横向构件

4、4m套筒

41支承方向盘的管

42支撑件

43弯折板

431中间带

432翼片

44花键联接

45传递管

46减摩轴承

47减摩支座

48止动块

5夹紧机制

51夹紧轴

52夹紧装置

53杆

54螺母

6、6m支撑架

61、62弯折端，61m、62m弯折端

63、63m下支腿

64、64m上支腿

65槽，65m窗

7衬垫

7a、7b第一侧向支承表面

7c、7d第二侧向支承表面

7e中间支承表面

71卡锁销

72卡锁槽

d松开方向

pp可变形支座的中间平面

s夹紧方向

xx转向柱的纵向调节轴线

yoyo用于调节转向柱的倾斜轴线

yy夹紧轴的几何轴线