用于机动车辆的转向柱的制作方法

1.本发明涉及用于机动车辆的转向柱，该转向柱具有调节单元，转向主轴以绕纵向轴线可旋转的方式安装在调节单元中，并且调节单元具有外护套，外护套能够以可调节的方式紧固至承载单元并且外护套能够夹持至可套叠伸缩调节的内护套，其中，外护套具有管状本体和两个侧板，管状本体具有至少在一些部分中沿纵向方向延伸的夹持槽，两个侧板相对于纵向轴线在夹持槽的两侧彼此相对并且平行于纵向轴线延伸，所述两个侧板连接至管状本体并且在每种情况下具有长形孔，长形孔与管状本体间隔开并且沿纵向方向延伸，其中，夹持装置的夹持螺栓被导引穿过两个长形孔和承载单元的至少一个开口，并且能够经由夹持螺栓施加使侧板相对于彼此加载的夹持力。


背景技术：

2.用于使方向盘位置适应机动车辆的驾驶员的就座位置的纵向可调节转向柱是已知的，其中，附接至转向主轴的后端部的方向盘能够在车辆内部沿纵向方向、即转向柱纵向轴线的方向定位。
3.转向主轴以绕纵向轴线可旋转的方式安装在调节单元中。调节单元包括内护套，该内护套也被称为内部护套管或内护套管。内护套沿纵向方向以可套叠伸缩调节的方式接纳在外护套中，该外护套也被称为外部护套管、外护套管或导引盒。外护套由附接至车身的承载单元保持，并且为了进行纵向调节，外护套在这种情况下能够相对于承载单元沿纵向方向进行调节。为了进行调节单元的可选的竖向调节，外护套还能够相对于承载单元沿横向于纵向方向的竖向方向进行调节。
4.在例如在ep 3 315 381 a1中公开的通用转向柱中设置有夹持装置，所述夹持装置也被称为紧固装置并且能够选择性地移动到用于驱动模式的固定位置中或者移动到用于进行调节的释放位置中。在释放位置中，内护套能够在外护套中以套叠伸缩的方式移位，并且在固定位置中，内护套以可释放的方式夹持至外护套。内护套沿行进方向纵向地支承在前部，从驾驶员位置观察，支承在车身的底部，并且因此内护套也被称为前护套或下护套。在调节期间能够相对于承载单元纵向移位的外护套也相应地被称为后护套或上护套。
5.外护套具有管状本体，该管状本体具有在局部部分上纵向延伸的夹持槽，夹持装置作用在夹持槽的边缘区域上以便沿周缘方向施加夹持力，该夹持力将夹持槽拉在一起以用于固定，使得管状本体的内部横截面变窄并且内护套被夹持在其中。夹持力经由侧板被引入到管状本体中，侧板在夹持槽的两侧附接在管状本体的相对侧上并且平行于纵向轴线延伸。安装在承载单元中并且相对于纵向方向固定的夹持螺栓穿透在周缘方向上彼此相对的侧板中的纵向定向的长形孔。
6.为了进行纵向调节，当夹持装置被释放时，外护套可以相对于内护套以及相对于承载单元沿纵向轴线的方向移位。在这种情况下，沿纵向方向紧固在承载单元中的夹持螺栓沿着长形孔移动。
7.当夹持装置被致动以用于固定时，夹持螺栓经由提升装置施加使两个侧板相对于
彼此加载的夹持力，使得夹持槽被拉在一起并且内护套固定地夹持在管状本体中。同时，夹持螺栓还可以穿透承载单元的侧臂，外护套被接纳在侧臂之间。由于施加在固定位置中的夹持力，侧臂抵靠侧板被夹持成使得外护套以可释放的方式固定至承载单元。
8.在前述的现有技术中，两个侧板构造在敞开的型材部件上，该型材部件在其远离管状本体的外部面上闭合，其边缘在夹持槽的两侧连接至管状本体。已经显示出的缺点是，有效地传递至管状本体以用于固定的夹持力随着纵向方向上的调节位置而变化，这与夹持螺栓在长形孔中的不同纵向位置相关联。
9.鉴于上述问题，本发明的目的是允许更独立于调节位置的夹持力的更均匀的传递。


技术实现要素：

10.根据本发明，该目的通过具有一个方面的特征的转向柱来实现。有利的改进方案体现在从属方面中。
11.在用于机动车辆的转向柱中，转向柱具有调节单元，转向主轴以绕纵向轴线可旋转的方式安装在调节单元中，并且调节单元具有外护套，外护套能够以可调节的方式紧固至承载单元并且外护套能够夹持至可套叠伸缩调节的内护套，其中，外护套具有管状本体和两个侧板，管状本体具有至少在一些部分中沿纵向方向延伸的夹持槽，两个侧板相对于纵向轴线在夹持槽的两侧彼此相对并且平行于纵向轴线延伸，所述两个侧板连接至管状本体并且在每种情况下具有长形孔，长形孔与管状本体间隔开并且沿纵向方向延伸，其中，夹持装置的夹持螺栓被导引穿过两个长形孔和承载单元的至少一个开口，并且可以经由夹持螺栓施加使侧板相对于彼此加载的夹持力，根据本发明设置的是，每个侧板在每种情况下具有外部区域和内部区域，外部区域从管状本体远离轴线自由地突出并且外部区域包括长形孔，内部区域在轴线附近固定至管状本体，其中，在每种情况下，支承元件在长形孔与内部区域之间连接至侧板并且在夹持槽的边缘区域中连接至管状本体。
12.根据本发明，每个侧板具有内部区域和外部区域，内部区域也被称为在轴线附近或在护套附近的端部区域并且内部区域面向管状本体且连接至管状本体，外部区域也被称为远离轴线的端部区域或外部端部区域，并且其中，外部区域的与内部区域相反的端部横向于纵向轴线从管状本体向外突出。外部区域形成至少不直接连接至管状本体并且也不直接连接至另一侧板的自由突出的端部区域。长形孔布置在自由突出的外部区域中。这意味着，从长形孔观察，侧板仅在长形孔与内端部之间的内部区域中连接至管状本体。
13.本发明的优点来自下述自由突出的外部区域：所述外部区域能够通过由夹持装置在长形孔的区域中引入的夹持力在周缘方向上不受阻碍地夹持、即与夹持螺栓在长形孔中的相对纵向位置无关。因此，用于固定内护套和外护套的夹持力的传递与转向柱的调节状态无关。
14.支承在外部区域上的支承元件用作或形成加强元件，该加强元件在夹持装置被夹持时减小侧板的弹性变形并且因此确保侧板与管状本体之间的改进的且更均匀的力传递。
15.根据本发明，通过将每个侧板在其内部区域中连接至管状本体且连接在沿周缘方向彼此间隔开的两个周缘区域上来进一步改善夹持力的有利传递。在这种情况下，可以在其中侧板与护套管直接接触、例如从外侧抵靠管状本体切向放置的内端部区域中布置有第
一连接件。该第一连接件可以优选地设计为直接连接件、例如诸如焊缝之类的接合连接件，由此侧板在没有置入连接元件的情况下直接固定至管状本体的外周缘。根据本发明，在所述第一连接件与长形孔之间布置有第二连接件。在此，根据本发明，插入在侧板与管状本体之间的是支承元件，该支承元件从侧板突出并且被支承在周缘方向上，该支承元件在夹持槽的边缘区域中优选地通过固定的接合连接件、比如焊缝等连接至管状本体。经由支承元件，允许将经由长形孔引入的夹持力直接优化地传递到夹持槽的区域中，使得所施加的夹持力实际上完全可用于减小槽宽度并且因此用于夹持、即与转向柱的调节状态无关。
16.两个侧板以镜像对称的方式布置在纵向轴线的两侧。通过根据本发明的自由突出的外部区域以及经由支承元件的附加加强和固定来允许夹持力的优化传递。
17.侧板优选地在其内部区域与外部区域之间在相对于优选为筒形的管状本体的切向平面的表面上平行延伸。两个侧板的自由突出的外部区域大致平行于彼此——以小于10
°
、优选地小于5
°
的角度——定位。长形孔彼此对准并且在周缘方向、即与纵向轴线成直角的方向上被夹持螺栓穿透。
18.夹持装置可以以本身已知的方式具有夹持螺栓，该夹持螺栓横向于纵向轴线穿透侧板并且连接至轴向抵接件和夹持机构，其中，抵接件从外侧支承在一个侧板上，并且夹持传动装置从外侧支承在另一侧板上。夹持机构可以以本身已知的方式具有提升机构，该提升机构在致动元件被致动、例如通过借助于能够手动操作的夹持杆旋转夹持螺栓而使致动元件被致动时对夹持螺栓施加轴向夹持行程，并且由此施加将两个侧板相互拉在一起的夹持力。这种夹持装置在原理上是已知的并且可以具有作为提升机构的例如楔形件、凸轮或倾斜销布置，这些布置将夹持螺栓的旋转转换成夹持行程或夹持力。
19.作为致动杆的替代方案，夹持装置也可以由机动驱动器致动。
20.侧板和/或支承元件可以构造成板状的。这些可以有效地设置为大致平坦的金属板部件或金属板坯件、例如设置为冲压部件，优选地由钢板制成。
21.有利的实施方式是侧板、支承元件和管状本体具有金属板形成部分。金属板形成部分可以优选地通过冷成形方法比如压制、冲压等、优选地由钢板制造成在应用方面以成本有效的方式优化。
22.优选地，可以设置的是，侧板、支承元件和/或管状本体经由接合连接件连接在一起。接合连接件可以优选地例如通过激光焊接等设计为不可释放的、物质对物质的接合连接件。焊缝可以沿着长度间隔地或至少在一些部分中连续地产生，所述焊缝允许以很小的制造复杂性实现具有永久弹性和稳固性的连接。
23.根据本发明，侧板和支承元件可以设置为简单形成的金属板坯件并且管状本体设置为管状材料部分。接合连接件允许由可成本有效地获得的各个部件有效地构造和生产尺寸稳定的结构，使得根据本发明的优点可以以很少的工作量来实现。
24.侧板可以在其内部区域中直接地连接至管状本体。连接可以包括例如在轴线附近的区域中的焊接，在轴线附近的区域中，侧板从外侧抵靠筒形管状本体切向放置。例如，可以在侧板的内端部上的边缘与管本体的外周缘之间安置有焊缝。以这种方式，可以如上所述地以很少的工作量产生第一连接件。可以设置的是，支承元件在内部区域与外部区域之间连接至侧板。由于支承元件与内部区域具有间距，因此内部区域可以具有至管状本体的第一连接件并且支承元件可以具有第二连接件。第一连接件和第二连接件可以沿周缘方向
在管状本体的外周缘上间隔开。间隔开的连接件允许夹持力的优化的引入和传递。
25.优选地，在每种情况下，支承元件可以在长形孔的边缘区域中连接至侧板。夹持力在长形孔的区域中经由夹持螺栓引入到侧板中。由于支承元件例如借助于焊接在长形孔附近以相对较小的间距连接至侧板，因此弹性变形在夹持期间可以减小，由此优化夹持力的传递。
26.支承元件可以优选地以一定角度从侧板突出。因此，夹持力可以以简单的方式经由支承元件从切向延伸的侧板沿周缘方向引入到管状本体中。这种布置允许优化的力传递和高度的刚度。
27.有利的实施方式可以设置的是，支承元件在面向夹持槽的周缘部分上连接至管状本体，并且内部区域在远离夹持槽的周缘部分上连接至管状本体。根据本发明，相对于纵向轴线，侧板的外部区域从具有夹持槽的周缘部分自由地突出、即从具有夹持槽的半周自由地突出。对于高度的刚度有利的是，如上所述，支承元件也布置在该周缘区域中。由于内部区域优选地在与夹持槽相反的半周区域中通过直接连接件连接至管状本体，因此在夹持期间发生的弹性变形可以保持很小，使得不会发生功能障碍。
28.管状本体可以构造成至少在一些部分中是中空筒形的。这允许从筒形管状部分进行有效制造。也便于将圆形的内部横截面夹持在筒形内护套上。
29.在有利的实施方式中，可以设置的是，侧板、管状本体和支承元件形成一种通道状贯通通路，该通道状贯通通路沿纵向方向延伸并且优选地沿着护套管的外侧延行。通道状贯通通路的优点在于，其提供了受保护的空间，例如作为用于使线缆沿着调节单元导引穿过的线缆管道，例如用于转向柱开关。
30.有利的实施方式是侧板布置在承载单元的侧臂之间，侧壁部被夹持螺栓穿透并且能够被夹持在侧板上。承载单元具有横向于纵向轴线向下定向的两个侧臂，外护套能够在两个侧臂之间布置成能够向上和向下移位，以用于产生沿竖向方向的竖向调节。在固定位置中，侧臂可以被夹持装置以夹持力夹持在外护套的侧板上，使得转向柱在竖向方向上被固定。因此，夹持力同时用于纵向方向和竖向方向上的固定，其中，无论转向柱的调节状态如何，通过本发明都能够实现优化功能。
附图说明
31.在下文中，参照附图对本发明的有利实施方式进行更详细地描述。详细地：
32.图1以示意性立体图示出了根据本发明的转向柱，
33.图2以另一示意性立体图示出了根据图1的转向柱，
34.图3示出了穿过根据图1和图2的转向柱的横截面，
35.图4以拆卸立体图示出了根据图1至图3的转向柱的外护套，
36.图5以另一立体图示出了根据图4的外护套，
37.图6示出了穿过根据图4的外护套的横截面。
具体实施方式
38.在各个附图中，相同的部件总是被提供有相同的附图标记，并且因此相同的部件在每种情况下通常仅被引用或被提及一次。
39.图1和图2以不同的立体图示出了根据本发明的转向柱1，图1相对于行进方向从左后方示出并且图2从右后方示出。图3示出了根据图1的横截面a-a。
40.转向柱1包括调节单元2，转向主轴21以绕纵向轴线l可旋转的方式安装在调节单元2中，纵向轴线l沿纵向方向延伸。转向主轴21在其面向驾驶员位置的后端部或上端部处具有用于附接未示出的方向盘的紧固部分22。
41.调节单元2包括内护套23，该内护套23布置在前部区域或下部区域中并且因此也被称为下护套。如由双箭头指示的，管状的、在示例中示出为筒形的内护套23以可套叠伸缩调节的方式沿纵向方向接纳在根据本发明设计的外护套3中。外护套3也被同义地称为上护套并且利用紧固部分22支承转向主轴21。
42.外护套3具有两个侧板31，所述两个侧板31布置在纵向轴线l的两侧。侧板31具有长形孔32，长形孔32沿纵向方向延伸并且横向于纵向轴线l以一致的方式彼此相对。
43.承载单元4具有用于附接至未示出的车身的紧固开口41。两个侧臂42从承载单元4向下延伸。外护套3接纳在侧臂42之间，其中，侧臂42从外侧抵靠侧板31放置。
44.夹持装置5包括夹持螺栓51，夹持螺栓51以可旋转的方式安装在侧臂42中并且横向于纵向轴线l被导引穿过长形孔32。为了进行竖向调节，夹持螺栓51可以沿竖向方向h被导引到侧臂42中。
45.夹持杆52附接至夹持螺栓51，由此夹持螺栓51能够绕其轴线旋转。
46.在图1中面向观察者的一个端部处，夹持装置5具有提升传动装置53，提升传动装置53从外部支承在一个侧臂42上并且与夹持螺栓51配合。在图2中面向观察者的另一端部处，夹持螺栓51经由抵接件54以抗拉的方式从外侧支承在另一侧臂42上。
47.通过夹持杆52的手动致动，夹持螺栓51可以旋转以用于固定，由此提升传动装置53对夹持螺栓42施加夹持行程，夹持螺栓将两个侧臂42相互拉在一起，并且使两个侧臂42以施加的夹持力f夹持在侧板31上。
48.如果夹持装置5通过沿相反方向进行的致动而移动到释放位置中，则外护套3与转向主轴21一起可以相对于承载单元4向前或向后移动以用于沿纵向方向设置不同的纵向调节，其中，夹持螺栓51沿着长形孔32移动。
49.外护套3在图4和图5中以不同的立体图示出为被拆卸的，并且在图5中以根据图4的横截面b-b示出。
50.外护套3具有中空筒形的管状本体33，该管状本体33具有位于其上半周的夹持槽34。夹持槽34在附接有侧板31的区域中的长度的局部部分上平行于纵向轴线l延伸并且延伸超过所述区域。
51.如在图3至图6中可以清楚地识别的，侧板31构造成板状的、例如构造为平行于纵向轴线l延伸的大致平坦的金属板部分。
52.长形孔32在每种情况下布置于侧板31的从管状本体33自由突出的外部区域31a中。在这种情况下，即使在经由被导引穿过长形孔32的夹持螺栓51进行固定时，夹持力f也从外侧施加到侧板31上，如图4和图6中示意性图示的。
53.在背离自由的外部区域31a的内部区域31b中，侧板31从外侧抵靠管状本体33切向放置、即与纵向轴线l大致齐平。为了在每种情况下连接至管状本体33，在内部区域31b的边缘上构造有接合连接件35、例如焊缝。在这种情况下，这些接合连接件35位于管状本体33的
相对于纵向轴线l与夹持槽34相反的下半周上。
54.在每种情况下，在侧板31的外部区域31a与管状本体33之间布置有板状构型的、例如也作为大致平坦的金属板部分的支承元件36。支承元件36经由接合连接件37连接至侧板31，接合连接件37优选地构造为焊缝并且布置在长形孔32与侧板31上的内部区域31b之间，优选地布置在长形孔32附近。
55.借助于例如也为焊缝的另一接合连接件38，支承元件36在夹持槽34的边缘区域中固定地连接至管状本体33。
56.无论设定的纵向位置如何，施加在侧板31上的夹持力f都经由支承元件36均匀地引入，使得固定夹持装置5所需的手动致动力保持均匀。
57.侧板31和支承元件36的金属板部分可以优选地由钢以与管状本体33相同的方式构造。
58.侧板31、管状本体33和支承元件36形成通道状贯通通路39，该通道状贯通通路39沿纵向方向l延伸并且以线缆管道的方式沿着外护套3的外侧延行。
59.为了进行竖向调节，调节单元2可以相对于车身在竖向方向上绕水平枢转轴线43枢转，该水平枢转轴线43在前部区域或下部区域中定位成横向于纵向轴线l。
60.可以设置连接至内护套23的电动驱动器6，并且由此可以将由马达产生的扭矩引入到转向主轴21中，扭矩例如是在动力辅助转向系统中用于转向辅助的辅助扭矩或者甚至是在线控转向式转向系统的情况下作为模拟手动反馈的反馈扭矩。
61.附图标记列表
[0062]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
转向柱
[0063]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
承载单元
[0064]
21
ꢀꢀꢀꢀꢀ
转向主轴
[0065]
22
ꢀꢀꢀꢀꢀ
紧固部分
[0066]
23
ꢀꢀꢀꢀꢀ
内护套
[0067]3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
外护套
[0068]
31
ꢀꢀꢀꢀꢀ
侧板
[0069]
31a
ꢀꢀꢀꢀ
外部区域
[0070]
31b
ꢀꢀꢀꢀ
内部区域
[0071]
32
ꢀꢀꢀꢀꢀ
长形孔
[0072]
33
ꢀꢀꢀꢀꢀ
管状本体
[0073]
34
ꢀꢀꢀꢀꢀ
夹持槽
[0074]
35
ꢀꢀꢀꢀꢀ
接合连接件
[0075]
36
ꢀꢀꢀꢀꢀ
支承元件
[0076]
37、38 接合连接件
[0077]
39
ꢀꢀꢀꢀꢀ
贯通通路
[0078]4ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
承载单元
[0079]
41
ꢀꢀꢀꢀꢀ
紧固开口
[0080]
42
ꢀꢀꢀꢀꢀ
侧臂
[0081]
43
ꢀꢀꢀꢀꢀ
枢转轴线
[0082]5ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
夹持装置
[0083]
51
ꢀꢀꢀꢀꢀ
夹持螺栓
[0084]
52
ꢀꢀꢀꢀꢀ
夹持杆
[0085]
53
ꢀꢀꢀꢀꢀ
提升传动装置
[0086]
54
ꢀꢀꢀꢀꢀ
抵接件
[0087]6ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
驱动器。