用于机动车的转向机构制造技术

本发明专利技术涉及一种用于机动车的转向机构，具有一个由导向箱（３）导向的转向轴，所述导向箱与一个托架（６）例如采用夹紧方式连接，其中的托架具有至少一个沿轴线（１）布置的滑动面（８），在撞击时所述托架相对底盘（１８）允许有一个移动行程（２０），并且设置有夹紧件（１３，１６，１７），用于在移动行程（２０）的初始位置上将托架（６）轴向固定在底盘（１８）上。在滑动面（８，１２）之间设置有将所述夹紧件（１７）隔开的隔离件（２６，２７），它可在夹紧时在固定装置上产生弯曲夹紧，以提高装置的稳定性。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于机动车的具有转向轴的转向机构，如权利要求1前序部分所述。用于机动车的转向机构经常制成可以做相互位移的两个部分，从而在正面撞车事故中避免转向机构危及驾驶员，此时转向机构在身体与方向盘相撞时发生变形，而且将撞击能量吸收。在公知的机构中，通常是将容纳方向盘侧的转向轴的转向轴套管设置在一个壳体内，该壳体通过螺栓相对汽车底盘固定在预定位置上。所述螺栓的结构可保证在撞击时，方向盘侧的轴端与所连接的壳体托架沿轴向在夹紧状态下移动一定的行程。撞击能量通过夹紧机构相应地被吸收。为了在撞击情况中得到均匀的能量吸收，还在纵向移动的轴段和汽车底盘之间设置了能量吸收元件。一种能量吸收元件是采用可断裂板条构成的，例如参见英国专利说明书GB1390889。公知的转向柱撞击防护系统的缺点是，一方面断裂力不能在很宽的范围内基本上独立于能量吸收力确定。另一方面吸收特性也不能精确再现地预先确定。本专利技术的任务是，提供一种用于转向柱机构的撞击防护系统，它可避免已有技术的缺点。该任务特别在于实现一种转向柱撞击防护系统，它可以实现确定的断裂力，以及以可再现特性实现确定的能量吸收。此外，该机构具有高强度并且安装简单，能够经济地制造。本专利技术对以上任务的解决方案体现在权利要求1的特征部分中。从属权利要求给出了其他有利的实施方式。根据本专利技术，一种成本低而且结构紧凑的、具有能量吸收特性的撞击防护系统的转向柱机构的方案是，转向轴设置在一个导向箱内，该导向箱与一个托架固定连接，其中托架侧面具有凸缘形状的滑动面，该滑动面例如通过螺栓夹紧在汽车底盘上。所述夹紧机构可在撞击情况下，使转向柱连同托架发生变形移动，例如移动若干厘米。所述能量吸收元件一方面与底盘固定连接，另一方面在发生能量吸收的地方经托架与转向轴相连。所述吸收元件优选采用具有断裂片的板件构成，所述断裂片例如作为断裂箍构成箍形，安装在托架凸缘和底盘之间。这种实施例具有很大的优点，在底盘上的固定结构仅有两个固定件，最好是两个螺栓。这种方案大大简化了结构，而且允许进行快速装配，从而对总体成本产生有利的影响。螺栓的拧紧力矩最好在15-35Nm之间。这种非常简单的结构方案特别是整个机构仅用两个固定螺栓固定，没有其他的托架结构，可用在一次性应用场合中，无需采用前面所述的专用断裂件。在这种情况下，断裂力和能量吸收之间的确定划分并不十分明确，但是该机构能够以很低的成本实现。为提高该机构的弯曲刚度，本专利技术建议，在夹紧件的范围内设置附加装置，它可使夹紧固定处在弹性范围内。这种对转向机构的弯曲夹紧可允许承受更大的负荷而变形率更小，即便托架装置例如采用简单的板材结构，通过冲压和弯折等方法制成。这种托架结构与吸收元件的弯曲夹紧可实现具有足够稳定性的简单固定，例如仅用两个螺栓在托架的每一边固定。所述弯曲夹紧的实现方式是，例如在滑动面之间，在与夹紧固定件隔开的地方设置隔离件，它在夹紧固定过程中实现弯曲夹紧。这种变形可以从几十分之一毫米至几个毫米。该结构可以设在轴线方向上，也可以设在固定件的侧面。在另一个有利的实施例中，其结构这样实现，即在撞击情况中断裂力可使转向轴位移并与能量吸收力分离。所以夹紧部分在撞击情况中立即分离，其中所谓的断裂件发生作用，从而使撞击能量在夹紧机构断裂后基本上传递给能量吸收元件。该结构可实现能量吸收经确定的移动行程基本上不会受到不确定的夹紧力的影响，而且吸收作用可通过吸收元件的结构有针对性地事先确定。所述的断裂件的一个实施例是在夹紧固定件的范围内实现的，其中大部分夹紧力作用在外壳托架和固定的底盘部分之间，所述夹紧固定件通过相互压紧的平面部分的夹紧而相对于滑动方向有少许倾斜，也就是说，构成一个特定的楔角，从而在出现很短的移动行程时立刻减小初始夹紧力，其方式是两个斜面部分根据角度倾斜量而作相对滑动。通过这种方式，可在撞击发生时，产生了几十分之一毫米的位移后，即造成夹紧机构断裂，并且随后的位移不会通过不确定的夹紧力决定。所述固定在转向轴套管上的壳体托架通过一个断裂箍与底盘相连。这种断裂箍的结构主要确定了能量吸收特性的程度和过程。通过该断裂片的相应尺寸选择，可以按照保护驾驶员的最佳方式设计能量吸收特性。另一种优选的结构是，在相互压紧的滑动面范围内，在平面的两边设置隆起，该隆起在一个很短的行程上相互支撑，使得滑动面主要由隆起的短距离接触区构成，并且在发生位移时，即在断裂的情况下，一个隆起在很短的行程之后，例如几个毫米的行程，即从另一个隆起上滑落，从而在撞击情况中产生所希望的断裂。在该结构中，弯曲夹紧是通过选择相应尺寸的滑动面部分而简单地产生的，其方式是在夹紧固定机构通过弹性变形产生夹紧力，需要时直到实现相对设置的夹紧部分的确定制动。在另一个特别简单的优选实施例中，断裂件的构成方式是，至少在所夹紧的平面部分的局部制成阶梯状相对设置的夹紧面，使得夹紧力在一个短的移动行程后消失。下面对照附图所示实施例对本专利技术作进一步的说明。附图说明图1表示本专利技术所述转向柱夹紧机构的侧视图，图1a表示本专利技术所述转向柱夹紧机构的侧视图，图中显示的是变形测试时的装配状态，图2表示图1所示夹紧机构的剖视图，图2a表示夹紧固定部分的局部剖视图，图3a表示一个弯曲夹紧的夹紧面结构的局部纵向剖视图，其夹紧面是倾斜的，图3b表示图3a所示夹紧机构的局部俯视图，图4表示的是撞击力测量曲线图，显示出已有技术的特性曲线，图5表示的是撞击力测量曲线图，显示出断裂件的特性曲线，图6表示另一个弯曲夹紧的夹紧面结构的局部纵向剖视图，其滑动面之间设置有作为隔离件的隆起，图7表示另一个夹紧面结构的局部纵向剖视图，其夹紧部位为阶梯状，图8表示的是标准测试的测量曲线图，显示出已有技术的变形特性曲线，图9表示的是标准测试的测量曲线图，显示出弯曲夹紧的夹紧机构的特性曲线。一个具有转向轴轴线1的转向轴与方向盘2相连，并且安装在一个导向箱3内，该导向箱如图1所示，与一个固定托架6固定连接，例如采用夹紧方式。该导向箱3还可以作高度调整和/或长度调整。所述固定托架6固定在汽车底盘18上。轴1的结构可实现在撞击时作回缩位移，而且所述托架6在撞击情况中，大约在不超过50毫米的范围内相对底盘18作纵向位移。所述托架6最好制成U形，并且至少部分地将所固定的导向箱3包围。支承-导向件4例如通过固定件5固定在托架部分6之间。托架6的侧面例如有设置在两边的滑动面8，该滑动面上有一个狭长缝20。该狭长缝构成滑动缝，其作用是容纳固定件13、16、17，如螺钉或夹紧螺栓17(优选)。托架6最好制成板件，当其采用冲压制造，而且作为弯曲件构成时，其制造成本最低。除了成本上的优点外，其另一个优点是，它的弯曲刚度例如比焊接结构的更高。通过夹紧螺栓17可将托架6固定在底盘18上，其方式是在撞击情况中，转向轴连同导向箱3在滑动缝的长度范围内可产生位移。为了使夹紧机构即便在很小的移动行程中立即断裂，在滑动缝20的端部，在初始夹紧位置上设置了一个位于托架侧的夹紧面22，其优点是以一个楔角15相对楔块14倾斜布置。螺栓侧是另一个楔形面22，它作为滑垫13同样采用具有楔角15的斜面。所述滑垫13最好在移动的情况中能在滑动缝20内滑动。因为夹紧面相对于夹紧方向没有处在90°的位置，所以即便在很本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于机动车的转向机构，具有一个由导向箱（３）导向的转向轴，所述导向箱与一个托架（６）采用夹紧方式连接，其中的托架具有至少一个沿轴线（１）布置的滑动面（８），所述托架相对底盘（１８）允许有一个移动行程（２０），并且设置有夹紧件（１３，１６，１７），用于在移动行程（２０）的初始位置上将托架（６）轴向固定在底盘（１８）上，本专利技术的特征是，在所述夹紧件（１３，１６，１７）的范围内设置其他装置（２６，２７），使得托架（６）相对于夹紧件和底盘（１８）以弹性方式被夹紧。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：K马克塞尔，M马克塞尔，C卢茨，
申请(专利权)人：克鲁普普里斯塔公司，
类型：发明
国别省市：LI[列支敦士登]