CN114401879A - 用于吸收侧向力的止挡件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种转向柱（1），其具有轴线X，所述转向柱（1）包括罩（2）、附接至所述罩（2）的U形接片（3）以及相对于下管（5）滑动的上管（4），本发明的特征在于，用于将罩（2）附接到U形接片（3）的附接件包括两个螺钉和与至少一个侧向槽（21）接触的至少一个止挡件（32）。无论是在调节转向柱的情况下还是在由于碰撞造成的冲击的情况下，所述止挡件（32）使得能够吸收侧向力而不阻碍转向柱（1）的任何纵向位移。

Description

用于吸收侧向力的止挡件

技术领域

本发明涉及车辆的转向柱的领域，并且更具体地涉及相对于固定到车辆底盘的支撑基座在旋转上以及在平移上可调节的转向柱。

背景技术

这些转向柱特别地但不排他地用于机动车辆。

转向柱例如按以下顺序将方向盘的旋转传递给车轮以改变车轮的方向：方向盘、转向柱、中间轴、齿条，以及最后的车轮。

当前的转向柱允许调节方向盘的深度和/或高度。

通常，转向柱包括：

- 用于连接到车辆方向盘的转向构件，

- 用于支撑该转向构件的相对于车辆底盘的支撑基座，

- 夹持装置，其被布置成能够将转向构件锁定在该支撑基座上。

汽车制造商对构成车辆的各种系统（且特别是转向柱）的性能要求越来越高。这种性能尤其体现在：

- 驾驶员对转向柱质量的更好感知：在这方面，驾驶员对方向盘径向施加外力时对方向盘特性的要求强制性地规定在构成转向柱的不同部件和系统之间的连接要越来越刚性；

- 在碰撞的情况下符合要求，其中可调节系统吸收由于驾驶员在安全气囊上的冲击而产生的能量；

- 通过减少构成转向柱的部件的数量来优化制造成本。

目前，转向柱包括子组件，该子组件包括罩（casquette）和U形接片（patte en U），其在碰撞期间在驾驶员撞击在方向盘上的情况下吸收被施加到方向盘上的任何力并缩回。通过这种平移运动，摩擦系统产生力，该力允许吸收撞击的能量。

然而，在罩和U形接片之间存在残余的侧向间隙，因为用于将罩固定在U形件上的固定螺钉不应该过度拧紧，因为过于刚性的连接会妨碍方向盘在碰撞情况下的缩回。

发明内容

本发明的目的是克服上述的现有技术的缺点，且特别是罩和U形接片之间的牢固的且没有间隙的连接，以承受施加到方向盘上的侧向应力。

根据本发明的转向柱具有轴线X，转向柱包括罩、附接至罩的U形接片和相对于下管滑动的上管，其特征在于，罩与U形接片的附接件包括至少一个附接螺钉和与至少一个侧向表面接触的至少一个止挡件。“侧向表面”在此是指布置在转向柱的一侧上并且具有在与罩的表面垂直的平面中延伸的长度的支承表面。无论是在调节转向柱的情况下还是在由于碰撞所造成的冲击的情况下，该止挡件都允许在不阻碍转向柱的任何纵向位移的情况下吸收侧向力。

本发明的优点是将碰撞力的控制与转向柱的刚度解除关联。

所述附接螺钉仅用于保持U形接片压靠在罩上以及用于管理吸收碰撞的力。得益于本发明，由此可以通过改变这些螺钉的拧紧张力来调节所期望的力，而不必担心转向柱的侧向偏转。这一点现在是通过在止挡件处直接与罩接触的U形接片的组装来确保的。因此，在侧向载荷下的转向柱偏转中完全消除了该子组件（螺钉/罩）的部分。最后，组装也得以简化：U形接片自行在罩上定位并居中。

这些改进通过冲压的形状、适配的切割件或现有部件集成到已经存在的组件中。因此，经济影响被极大降低。

有利地，侧向表面与轴线X形成在10°和45°之间的角度。优选地，角度α将介于20°-25°之间，优选地等于25°。该角度允许足够大地吸收侧向力且同时能够考虑到制造公差。实际上，过小的角度会阻止罩与U形接片的安装，而过大的角度会限制侧向力的吸收。为了确保良好地吸收侧向力，必须根据所期望的力的吸收来选择在这些止挡件和罩的槽的边缘之间的、相对于转向柱轴线的接触角度值。

根据特定特征，侧向表面布置在侧向槽中，侧向槽沿轴线X延伸并且具有竖直凹处（décrochement）。槽的延伸部分允许U形接片在罩上回退，并且槽的竖直凹处允许止挡件从侧向槽中脱出（sortir）。

根据第一变型，止挡件被制成半切割件。这种半切割件可以在U形接片或罩中实现。然后必须根据具体情况在罩或U形接片上创建支承区域。因此，止挡件的实现是简单且经济的。

根据第二变型，止挡件由装配销构成。因此，止挡件实施起来是简单且经济的。

根据第三变型，止挡件由用于将罩固定在U形接片上的固定螺钉构成。由于这些螺钉已经存在，因此不需要提供任何额外的部件或操作。然而，将必须调节槽，或者将能够在罩上形成刮痕，以形成抵靠螺钉头部的材料挡垫（bourrelet）。

根据第一实施例，止挡件设置在U形接片上，并且所述表面设置在罩中。

根据第二实施例，止挡件设置在罩上，并且所述表面设置在U形接片中。

有利地，在罩的两侧以及U形接片的两侧设置有两个止挡件和两个侧向表面。使用两个止挡件允许提供更好的保持。

根据第四变型，止挡件包括弹簧元件。例如，可以提供弯曲或扭曲成V 形的簧片，这些簧片位于罩或U形接片的中央部分中。也可以在止挡件和槽的相对面之间添加片簧。

根据第五变型，止挡件与罩或U形件成一体。还可以设想在组装过程中的变形，其可以侧向地阻挡U形接片在罩上的位置。将罩安装在U形接片上，然后通过使罩或U形件的切割件突出的方式使其变形以构成止挡件。

根据第六变型，止挡件由刮痕构成，这些刮痕是在罩的表面上实现的，所述罩的表面面对用于将罩固定在U形件上的固定螺钉。这些刮痕可以在组装所述螺钉之后通过任何工具（例如螺丝刀）制成。

有利地，转向柱是可调节的。

附图说明

通过阅读以下作为非限制性示例给出并由附图示出的本发明的若干实施例的详细描述，本发明的其他特征和优点将更加清楚，其中：

[图1]是根据本发明的转向柱的透视图；

[图2]示出了根据本发明的由罩和U形件组成的子组件；

[图3]是图1的转向柱的俯视图；

[图4]示出了在一个侧向侧上的第一止挡件的细节；

[图5]示出了在第二侧向侧上的第二止挡件的细节；

[图6]是图1的转向柱在碰撞后的俯视图；

[图7]是沿图6的H-H的剖视图；

[图8]在剖面中示出了图7的止挡件的细节C；

[图9]是具有止挡件的槽在碰撞后的剖视图；

[图10]示出了在单个侧向侧上的止挡件的细节；

[图11]示出了具有弹簧元件的止挡件的细节；

[图12]示出了在侧向侧上用作止挡件的螺钉的细节；

[图13]示出了在侧向侧上在组装期间半切割和变形的止挡件的细节；

[图14]示出了由侧向侧上的刮痕制成的止挡件的细节；

[图15]示出了由罩上的突起构成的止挡件。

具体实施方式

在以下描述中，将认为顶部对应于图1的顶部并且底部对应于该同一图的底部。前部将对应于车辆的前部，即图1的左侧。

如图1可见，具有轴线X的转向柱1包括罩2、U形接片3和相对于下管5滑动的上管4。

通过四个点20固定至车辆底盘的罩2在发生碰撞时保持固定不动。一方面，U形接片3借助于三个固定螺钉6固定至罩 2。另一方面，接片3通过锁定系统7连接到上管4，锁定系统7在其打开位置中允许调整方向盘的位置。

罩2具有两个纵向槽21和一个中心槽22，在碰撞期间，在后部处开口的两个纵向槽21允许旁侧的固定螺钉60和62向前移位，中心槽22允许中心螺钉61（见图2）移位。

每个纵向槽21在后端处具有基本上呈V形的缺口210（见图4和图5），止挡件32会安置在该缺口210中。该缺口210包括位于V的第一侧的支承表面211，止挡件32倚靠在该支承表面211上。该支承表面211与轴线X形成非零的角度α，角度α优选地在10°和45°之间，优选地大约为25°。

在V的与支承表面211相对的第二侧上，槽21具有竖直凹处212，以允许止挡件32与U形接片3一起向前滑动。由于该组件包括U形接片3，因此在发生碰撞的情况下上管4是可移动的，以便允许方向盘在由驾驶员施加到方向盘的力的作用下沿转向柱的轴线X缩回。这就是为什么止挡件的尺寸和位置要被限定成使得在碰撞期间它们不干扰接片的行程，或不会产生过大的力。因此，在碰撞期间，在转向柱的整个行程上，在这些止挡件和罩之间提供了最小间隙（见图9）。

U形接片3穿有两个旁侧孔30和一个中心孔31，两个旁侧孔30允许旁侧的螺钉60和62拧紧，中心孔31用于中心螺钉61的拧紧。

两个止挡件32在旁侧孔30的附近处设置在U形接片3的两侧，以方便接片在罩上的定位。

在将罩2安装在U形接片3上时，将罩定位成使得每个止挡件32位于对应的槽21的缺口210中，向前推动罩2，直到两个止挡件32接触在支承表面211上，然后施压，直到力足以侧向地保持罩2，然后拧入螺钉6以锁定子组件。

从图3和图6中可以看出，当车辆发生碰撞时，转向柱1将会从图3所示的位置开始发生变形，其中U形接片3和上管4在罩2上回退，直到图6所示的位置。在这种变形期间，止挡件32将首先在支承表面211的缺口210中移位，直到移位至槽21的竖直凹处212，其将在无需额外的力的情况下允许止挡件32从所述槽21中脱出及允许止挡件移位。

在下面的描述中，将提及止挡件32，止挡件的不同形式将具体地用另一个数字编号来表示。

图10示出了一个实施例，其中只有一个止挡件32，其由销320构成，销320承靠在槽21的两侧211和213上，槽21包括彼此相对布置的呈V形的两个缺口。

在图11中可以看出，止挡件32在第一侧承靠在诸如薄片的弹簧元件8上并且在另一侧承靠在支承表面211上。在这种情况下，不需要在另一侧设置第二个止挡件，弹簧8允许将罩2侧向地保持在U形件3上。

在图12的变型中，螺钉60的本体600用作止挡件，在这种情况下，槽21在其端部214处变窄，使得螺钉的本体600在该端部214处承靠在槽21的两侧上。另一螺钉62和另一槽21不需要被改变。在这种情况下，组装将以如下的方式进行：将螺钉62定位在槽21中，然后将螺钉60插入另一槽21中直到该螺钉的本体600在端部214处从两侧被侧向地阻挡，以及拧紧螺钉60和62。

图13示出了另一种变型，其中U形件3的上部33包括从上部33突出的、构成止挡件的两个半切割件330，在罩2的安装过程中，这两个半切割件330将变形以允许罩2通过，罩2由此将被保持在适当的位置中。

在图14中，罩2一旦被安装在U形件3上并且螺钉60、62被固定之后，用工具在两侧刮擦罩2，以便提取一些材料从而在每一侧构成刮痕23，刮痕23因此构成止挡件32，该止挡件32将侧向承靠在螺钉60、62中的每一个上，螺钉60、62的侧面构成支承表面601、620。

在图15的变型中，罩2的下部在每一侧上具有凸出的轧制件（frappe）24。构成止挡件32的这些轧制件24将承靠在U形件3的上部33的边缘上且因此构成支承表面34。

将理解的是，在不脱离由所附权利要求限定的本发明范围的情况下，可以对本说明书中描述的本发明的各种实施例进行对本领域技术人员显而易见的各种修改和/或改进。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种转向柱（1），所述转向柱（1）具有轴线（X），所述转向柱（1）包括罩（2）、通过至少一个固定螺钉（6）固定至所述罩（2）的U形接片（3）、和相对于下管（5）滑动的上管（4），包括沿所述轴线（X）延伸的纵向的至少一个槽（21），所述槽（21）允许所述固定螺钉（6）的移位，其特征在于，所述罩（2）与所述U形接片（3）的固定件包括与设置在所述槽（21）中的侧向的至少一个支承表面（211、213、214）接触的至少一个止挡件（32），在于，所述槽（21）包括呈V形的缺口（210），所述止挡件（32）会安置在所述缺口中，所述支承表面（211、213、214）布置在V的第一侧上，所述缺口（210）设置在所述槽（21）的纵向边缘中。

2.根据权利要求1所述的转向柱（1），其特征在于，所述槽（21）在V的与所述支承表面（211、213、214）相对的一侧上包括竖直凹处（212），以便当所述U形接片（3）向前滑动时，允许所述止挡件（32）从所述槽（21）中脱出。

3.根据权利要求1或2所述的转向柱（1），其特征在于，所述支承表面（211、213、214）与所述轴线（X）形成在10°至45°之间的角度（α）。

4.根据前述权利要求中任一项所述的转向柱（1），其特征在于，所述止挡件（32）与所述罩（2）或所述U形接片（3）成一体。

5.根据前一项权利要求所述的转向柱（1），其特征在于，所述止挡件（32）被制成半切割件。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的转向柱（1），其特征在于，所述止挡件（32）由装配销构成。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的转向柱（1），其特征在于，所述止挡件（32）由用于将所述罩（2）固定在所述U形接片（3）上的固定螺钉（6）构成。

8.根据前述权利要求中任一项所述的转向柱（1），其特征在于，所述止挡件（32）设置在所述U形接片（3）上，并且所述支承表面（21）设置在所述罩（2）中。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的转向柱（1），其特征在于，所述止挡件（32）设置在所述罩（2）上，并且所述支承表面（21）设置在所述U形接片（3）中。

10.根据前述权利要求中任一项所述的转向柱（1），其特征在于，在所述罩（2）的两侧和所述U形接片的两侧设置有两个止挡件（32）和两个支承表面（211、213）。

11.根据前述权利要求中任一项所述的转向柱（1），其特征在于，所述止挡件（32）包括弹簧元件。

12.根据权利要求4所述的转向柱（1），其特征在于，所述止挡件（32）由刮痕（23）构成，所述刮痕（23）是在所述罩（2）的面对用于将所述罩（2）固定在所述U形件（3）上的固定螺钉（60、62）的表面上实现的。

13.根据前述权利要求中任一项所述的转向柱（1），其特征在于，所述转向柱是可调节的。

Claims (14)

1.一种转向柱（1），所述转向柱（1）具有轴线（X），所述转向柱（1）包括罩（2）、通过至少一个固定螺钉（6）固定至所述罩（2）的U形接片（3）、和相对于下管（5）滑动的上管（4），包括沿所述轴线（X）延伸的纵向的至少一个槽（21），所述槽（21）允许所述固定螺钉（6）的移位，其特征在于，所述罩（2）与所述U形接片（3）的固定件包括与设置在所述槽（21）中的侧向的至少一个支承表面（211、213、214）接触的至少一个止挡件（32），在于，所述槽（21）包括呈V形的缺口（210），所述止挡件（32）会安置在所述缺口中，所述支承表面（211、213、214）布置在V的第一侧上。

2.根据权利要求1所述的转向柱（1），其特征在于，所述槽（21）在V的与所述支承表面（211、213、214）相对的一侧上包括竖直凹处（212），以便当所述U形接片（3）向前滑动时，允许所述止挡件（32）从所述槽（21）中脱出。

3.根据权利要求1或2所述的转向柱（1），其特征在于，所述支承表面（211、213、214）与所述轴线（X）形成在10°至45°之间的角度（α）。

4.根据前述权利要求中任一项所述的转向柱（1），其特征在于，所述止挡件（32）与所述罩（2）或所述U形接片（3）成一体。

5.根据前一项权利要求所述的转向柱（1），其特征在于，所述止挡件（32）被制成半切割件。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的转向柱（1），其特征在于，所述止挡件（32）由装配销构成。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的转向柱（1），其特征在于，所述止挡件（32）由用于将所述罩（2）固定在所述U形接片（3）上的固定螺钉（6）构成。

8.根据前述权利要求中任一项所述的转向柱（1），其特征在于，所述止挡件（32）设置在所述U形接片（3）上，并且所述支承表面（21）设置在所述罩（2）中。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的转向柱（1），其特征在于，所述止挡件（32）设置在所述罩（2）上，并且所述支承表面（21）设置在所述U形接片（3）中。

10.根据前述权利要求中任一项所述的转向柱（1），其特征在于，在所述罩（2）的两侧和所述U形接片的两侧设置有两个止挡件（32）和两个支承表面（211、213）。

11.根据前述权利要求中任一项所述的转向柱（1），其特征在于，所述止挡件（32）包括弹簧元件。

12.根据权利要求4所述的转向柱（1），其特征在于，所述止挡件（32）由刮痕（23）构成，所述刮痕（23）是在所述罩（2）的面对用于将所述罩（2）固定在所述U形件（3）上的固定螺钉（60、62）的表面上实现的。

13.根据前述权利要求中任一项所述的转向柱（1），其特征在于，所述转向柱是可调节的。

14.根据前述权利要求中任一项所述的转向柱（1），其特征在于，所述缺口（210）设置在所述槽（21）的纵向边缘中。

Images