[发明专利]可伸缩的转向轴装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种可伸缩的转向轴装置。

背景技术

DE10055608A1介绍了一种可伸缩的转向轴装置，它有一个靠近方向盘的 转向轴和一个靠近转向器的转向轴。两个转向轴对接端的壁是套叠布置的，并 借助于压配合互相连接。由此来保证耐疲劳性和转矩的直接传递。发生碰撞时， 通过确定压配合的尺寸就可以准确地吸收转向轴的变形能量。

EP0997369A2同样介绍了一种具有两个转向轴的可伸缩转向轴装置。这种 互相导入的转向轴由一个剪切体连接，该剪切体在碰撞产生很大的剪切力时被 剪切掉，从而使转向轴装置可伸缩，以减小其结构长度。

DE102006001228B3和EP0317791A2也介绍了其它可伸缩的转向轴装置。

在汽车，特别是轿车中安装可伸缩转向轴装置时，只有较小的安装空间用 于所述转向轴装置。因此在这个安装空间内部，利用传统具有上转向轴和下转 向轴的双件式转向柱装置就无法实现转向柱装置舒适性调整所需的、在 ±25/30mm范围内的位移行程，以及也无法实现碰撞要求的最低为85mm的吸收 行程。

实际上在可伸缩的转向柱装置中，上、下转向轴通常铺设在密齿基底上并 互相插入。当套叠足够时，采用这种设计结构就可以比较简单地实现调整行程 和吸收行程。在一种刚性的转向轴装置中，为了能在碰撞时实现伸缩，上转向 轴借助内(下)转向轴的塑料包封外壳与下转向轴注塑连接，这种注塑连接在受到 一定程度的力后会自行松开，因此在碰撞时会发生内部位移。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，创造一种可伸缩的转向轴装置，它能够在 转向轴装置的结构空间很小时实现轴向舒适性调整和轴向吸收调整。

本发明提出了一种可伸缩的转向轴装置，它有一个靠近方向盘的转向轴， 一个抗扭且可伸缩地支承在该靠近方向盘的转向轴内的中间轴，其中，所述靠 近方向盘的转向轴和中间轴以轴向摩擦连接的方式彼此相连，以及有一个靠近 转向器的转向轴，其中，所述中间轴抗扭且可伸缩地支承在所述靠近转向器的 转向轴中，而且所述中间轴和所述靠近转向器的转向轴轴向形状配合地互相连 接。

在根据本发明的转向轴装置中，基于在所述靠近方向盘的转向轴与中间轴 之间是轴向摩擦连接方式，因此在所述靠近方向盘的转向轴与中间轴之间进行 舒适性调整。而在所述中间轴与所述靠近转向器的转向轴之间则进行吸收调整， 即碰撞时的调整。尤其在所述靠近转向器的转向轴和中间轴之间至少安置一个 剪切体，由于所述中间轴与靠近转向器的转向轴之间是轴向形状配合的连接， 因此只有当达到一个预定的碰撞力时才会实现轴的伸缩位移。这种碰撞力尤其 通过确定至少一个剪切体的尺寸来预定。

因而根据本发明把所述可伸缩的转向轴装置划分成不同的“结构体系”，其 中，一种结构体系实现舒适性调整，另一种结构体系则实现吸收调整。不同的 调整方案可以用小的结构空间，亦即短的结构长度来实现。特别是可以不依赖 基于舒适性调整的调整行程设计出碰撞时的调整行程。汽车采用这种装置的优 点是可以满足不同销售市场的要求。

根据本发明一种优选的扩展设计规定，所述中间轴由两部分组成，它有与 靠近方向盘的转向轴连接的第一轴段和与靠近转向器的转向轴连接的第二轴 段，其中，一个轴段抗扭并可伸缩地支承在另一个轴段内，并且两个轴段借助 至少一个剪切体形状配合地轴向相互连接。

因此，所述中间区段两个轴段的支承优选与所述中间轴在靠近转向器的转 向轴中的支承一致。因此，在上述的这一扩展设计中形成了两种独立的、可不 同设计的碰撞伸缩范围，因而碰撞时首先进行一个区域的伸缩，紧接着进行第 二个区域的伸缩。

根据本发明一种优选的扩展设计规定，所述中间轴具有一个外啮合结构， 并且中间轴在外啮合结构范围内插入靠近方向盘的转向轴的一个具有内啮合结 构的承接套中。通过这种设计，可以在结构上很容易地实现所述中间轴与靠近 方向盘的转向轴的轴向可移动性，同时这两者间又是抗扭连接。根据这种内在 关系，一种优选的设计方案是，在内啮合结构与外啮合结构之间形成一个能容 纳部件体，尤其是用于容纳注塑成型件的空间。这个注塑成型件构成了中间轴 与靠近方向盘的转向轴之间的轴向摩擦连接。