用于机动车辆的转向柱制造技术

本发明专利技术涉及一种用于机动车辆的转向柱(1)，该转向柱(1)具有碰撞装置，该碰撞装置包括具有相互面对的表面(58、78)的至少两个部件(51、7)，所述至少两个部件(51、7)借助于剪切元件(8)彼此连接，该剪切元件(8)布置在至少部分地穿过部件(51、7)的开口(9)中，使得如果部件(51、7)相对于彼此移动，则剪切元件(8)断成两部分。根据本发明专利技术，开口(9)在界定表面(58、78)中的一个表面的至少一个边缘区域中具有加宽部分(91)，该加宽部分(91)至少在部分周向的区域上延伸并且朝向相应的另一表面(58、78)敞开以提供改进的预定的断裂连接。以提供改进的预定的断裂连接。以提供改进的预定的断裂连接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于机动车辆的转向柱
现有技术
[0001]本专利技术涉及用于机动车辆的转向柱，该转向柱具有碰撞装置，该碰撞装置包括具有相互面对的表面的至少两个部件，其中，所述至少两个部件借助于剪切元件彼此连接，该剪切元件布置在至少部分地穿过部件的开口中，使得如果部件相对于彼此移动，则剪切元件断成两部分。
[0002]在现有技术的各种实施方式中已知用于使方向盘位置适应机动车辆的驾驶员的就座位置的这种转向柱。在通用的转向柱中，附接至转向主轴的后端部的方向盘可以通过在转向主轴纵向轴线的方向上的纵向调节来定位在车辆内部的纵向方向上。
[0003]纵向可调节性通过使内护套管——内护套管也被称为内部护套管或简称为护套管并且转向主轴以可旋转的方式安装在内护套管中——能够相对于外护套单元——外护套单元也被称为外部护套单元或简称为护套单元——在纵向轴线的方向、即纵向方向上以套叠伸缩的方式进行调节来实现。
[0004]作为用于在车辆碰撞中、在驾驶员以高速撞击方向盘的所谓的碰撞的情况下提高乘员安全性的有效措施，已知的是，将转向柱设计成当在方向盘上施加超过仅在碰撞的情况下才存在的极限值的力、即所谓的碰撞力时能够在纵向方向上套叠伸缩和/或横向于纵向方向在竖向方向上套叠伸缩。作为结果，在发生碰撞的情况下方向盘可以偏转，由此可以防止对乘员的伤害。
[0005]为了确保对撞击方向盘的身体的受控制动，还可以在转向柱的两个部件——所述两个部件在转向柱套叠伸缩时相对于彼此移动——之间例如在外护套单元与内护套管之间或分别连接至外护套单元和内护套管的部件之间和/或在支承转向主轴的调节单元与用于连接至车辆车身的支承单元之间或分别连接至调节单元和支承单元的部件之间联接有能量吸收装置。该能量吸收装置能够例如通过将撕裂片撕开或使长形弯曲元件、即弯曲线或弯曲条扭曲而将引入的动能转换为一个或更多个能量吸收元件的塑性变形。
[0006]在碰撞的情况下能够相对于彼此移动的部件经由预定的断裂元件连接在一起，该断裂元件在正常操作中吸收作用在方向盘上的力并且防止转向柱套叠伸缩以及对可选地存在的能量吸收装置进行响应。只有当超过预定的极限力时——这在碰撞的情况下发生——预定的断裂元件才会断裂并且释放部件的相对运动，使得转向柱可以套叠伸缩，其中，可选地插入的能量吸收装置可以被启用。
[0007]在现有技术中，例如在US 2015/0232117 A1中公开了通过其表面在平行于碰撞的情况下的相对运动的平面、即所谓的剪切平面中彼此抵靠并且由剪切元件保持在一起的两个部件，所述表面朝向彼此定向并且构造为接触表面。剪切元件延伸穿过横向地穿过、优选地垂直于剪切平面穿过部件的开口，并且剪切元件例如由从外部支承在部件上的剪切元件头部例如铆钉头部固定在开口的通道方向上。如果在碰撞的情况下的极限力超过剪切元件的剪切强度，则剪切元件在开口的边缘处的剪切边缘之间相对于剪切平面中的接触表面被剪断，即分成两个单独的剪切元件碎片、简称为碎块或碎片，并且部件能够在剪切平面中相对于彼此滑动。此处的缺点在于，因此松散的剪切元件碎片以不受控制的方式从开口向外
掉出并且能够在机动车辆的转向柱或乘客舱中自由移动，并且可能扰乱和损害转向柱和能量吸收装置的功能，并且甚至可能导致车辆驾驶员受伤。
[0008]鉴于上述问题，本专利技术的目的是指定一种改进的具有剪切元件的预定断裂连接并提高操作可靠性。

技术实现思路

[0009]根据本专利技术，该目的通过具有权利要求1的特征的用于机动车辆的转向柱和根据权利要求10所述的方法来实现。有利的改进方案在从属权利要求中公开。
[0010]在一种用于机动车辆的转向柱中，该转向柱具有碰撞装置，该碰撞装置包括具有相互面对的表面的至少两个部件，其中，所述至少两个部件借助于剪切元件彼此连接，该剪切元件布置在至少部分地穿过部件的开口中，使得如果部件相对于彼此移动，则剪切元件断成两部分，根据本专利技术，设置的是，开口在界定表面的至少一个边缘区域中具有加宽部分，该加宽部分至少在部分周向的区域上延伸并且朝向相应的另一接触表面敞开。
[0011]贯通开口延伸穿过借助于剪切元件连接在一起的部件并且由每个部件中的各个单独的开口形成，这些开口至少部分重叠，优选地彼此同轴和/或对准。
[0012]表面可以彼此间隔开，优选地，间隔小于5mm。替代性地，可以在表面之间布置中间元件，比如说例如膜、滑动膜等。
[0013]优选地，所述表面可以构造为在剪切平面中彼此抵靠的接触表面，其中，开口至少部分地横向于剪切平面穿过两个部件。然后，部件的相对运动作为平行于剪切平面的剪切运动发生。
[0014]在其开口边缘上，开口可以在具有至少一个表面或接触表面的过渡处具有剪切边缘，该剪切边缘被构造成通过部件的平行于该表面的相对运动、优选地通过平行于剪切平面的相对剪切运动来剪断剪切元件。根据本专利技术，在部件中的一个部件上、优选地在两个部件上的至少一个剪切边缘的区域中，开口横截面可以在界定表面和/或接触表面的加宽区域中局部扩大，以形成加宽部分。例如，开口的在开口的内表面与接触表面之间形成的边缘区域中可以构造有至少部分地在开口的圆周部上延伸的凹部或凹陷，使得在加宽部分的区域中，径向方向上的开口横截面在该点处被扩大、即横向于开口的通道方向被扩大。作为结果，在连接状态下，只要剪切元件完好无损，则在加宽部分的区域中在剪切元件与开口的内表面之间形成自由空间。该自由空间——在下文中也被称为变形空间——至少在剪切平面中的一些部段中围绕剪切元件。变形空间可以简单地通过处理接触表面而局部扩大开口横截面来提供。
[0015]在部件平行于朝向彼此定向的表面进行相对运动的情况下，部件之间的剪切元件被剪断并断成两部分和/或由此分离、即分成两个剪切元件碎片。
[0016]优选地，剪切元件大体上填充开口的通道横截面——开口的通道横截面是除了加宽部分之外的开口横截面——基本完全地填充开口的通道横截面，即具有很小的游隙，换句话说，填充至少95％。在这种情况下，优选地不考虑剪切元件本身中的中空空间。作为结果，在现有技术中，剪切元件在正常连接状态下在剪切平面的区域中抵靠开口的位于开口边缘上的剪切边缘。作为结果，当在碰撞的情况下超过剪切力时，即使在剪切平面中的剪切位移最小的情况下，剪切元件也会被干净而平滑地分离，使得如此形成的剪切元件碎片能
够逆着接触表面的法线方向从开口中沿通道方向移出并且从部件向外掉出。
[0017]然而，根据本专利技术，借助于加宽部分，剪切元件的外圆周与开口的内圆周之间的横向于通道方向的间隔可以在剪切边缘的区域中以限定的方式扩大以用于形成变形空间。作为结果，在碰撞的情况下，剪切元件的塑性变形最初发生在表面和/或接触表面/剪切平面的区域中，在所述区域中，剪切元件的材料最初由于横向于通道方向的剪切载荷而流动，并且由此被塑性压入到由加宽部分提供的变形空间中，并且因此至少部分地填充该变形空间。剪切元件仅在加宽部分已经被至少部分地填充之后通过部件的进一步相对运动被剪断。
[0018]通过将剪切元件塑性地压入到根据本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于机动车辆的转向柱(1)，所述转向柱(1)具有碰撞装置，所述碰撞装置包括具有相互面对的表面(58、78)的至少两个部件(51、7)，其中，所述至少两个部件(51、7)借助于剪切元件(8)彼此连接，所述剪切元件(8)布置在至少部分地穿过所述部件(51、7)的开口(9)中，使得如果所述部件(51、7)相对于彼此移动，则所述剪切元件(8)断成两部分，其特征在于，所述开口(9)在界定所述表面(58、78)中的一个表面的至少一个边缘区域中具有加宽部分(91)，所述加宽部分(91)至少在部分周向的区域上延伸并且朝向相应的另一表面(58、78)敞开。2.根据权利要求1所述的转向柱，其特征在于，所述表面(58、78)构造为在剪切平面(S)中彼此抵靠的接触表面，其中，所述开口(9)至少部分地横向于所述剪切平面(S)穿过所述两个部件(51、7)。3.根据权利要求1或2所述的转向柱，其特征在于，所述开口(9)至少在一些部段中具有大致均匀的通道横截面，所述通道横截面在所述加宽部分(91)的区域中朝向所述接触表面(58、78)扩大。4.根据前述权利要求中的一项所述的转向柱，其特征在于，所述加宽部分具有倒角(91)和/或倒圆部(94)和/或肩部(93)。5.根据权利要求4所述的转向柱，其特征在于，所述倒角(91)与所述开口的开口轴线(B)围成大于或等于20
°
的倒角角度(α)。6.根据前述权利要求中的一项所述的转向柱，其特征在于，所述开口构造为具有圆形横截面的孔(9)。7.根据前述权利要求中的一项...

【专利技术属性】
技术研发人员：布赖恩，
申请(专利权)人：蒂森克虏伯股份公司，
类型：发明
国别省市：