[发明专利]用于机动车辆的转向柱和能量吸收装置

说明书

本发明涉及一种用于机动车辆的转向柱(1)，转向柱(1)包括支撑单元(3)和壳体单元(21)，支撑单元(3)能够连接到车辆的车身，转向轴(22)以能够绕其纵向轴线(23)旋转的方式安装在壳体单元(21)中，并且壳体单元(21)以能够沿平行于纵向轴线(23)的纵向方向(L)移位的方式容纳在支撑单元(3)中，其中，在支撑单元(3)和壳体单元(21)之间安装有能量吸收装置(5、7、73)，能量吸收装置(5、7、73)包括至少一个第一弯曲元件(51、71、721)，第一弯曲元件(51、71、721)包括细长的输入臂(511)，输入臂(511)平行于纵向方向(L)布置，输入臂的自由端(512)连接到支撑单元(3)或壳体单元(21)这两个元件中的第一者，输入臂的另一端连接到支撑单元(3)或壳体单元(21)这两个元件中的另一者，另一端过渡到与固定臂(514)连接的弯曲部(513)中。为了简化生产和在碰撞情况下可靠运行，本发明提出了第二弯曲元件(52、72、722)具有相对于第一弯曲元件(51、71、721)镜像对称的构造并且以相对于第一弯曲元件(51、71、721)镜像对称的相邻的方式布置。

技术领域

本发明涉及用于机动车辆的转向柱，转向柱包括支撑单元和套筒单元，支撑单元能够连接到车辆的车身，转向轴以能够绕其纵向轴线旋转的方式安装在套筒单元中，并且套筒单元以能够沿平行于纵向轴线的纵向方向移位的方式容纳在支撑单元中，其中，在支撑单元和套筒单元之间安装有能量吸收装置，该能量吸收装置包括至少一个第一弯曲元件，第一弯曲元件包括细长的输入臂，输入臂平行于纵向方向布置并且包括自由端和另一端，另一端融合到与固定臂连接的弯曲部中，其中，自由端连接到支撑单元并且固定臂连接到套筒单元，或者自由端连接到套筒单元并且固定臂连接到支撑单元。用于机动车辆的转向柱的能量吸收装置同样是本发明的主题。

背景技术

由驾驶员引入到方向盘中的转向扭矩经由转向轴传递到转向机构，通过转向机构移动转向横拉杆(track rod)，并且由此，产生机动车辆的可转向轮的转向角。转向轴的可旋转安装发生在套筒单元中，根据结构形式，套筒单元可设计为引导箱或转向柱管。套筒单元经由支撑单元(例如托架单元)安装到车身。

在车辆撞击(被称为碰撞)的情况下，为了提高乘员的安全性，在所讨论类型的转向柱中设置有所谓的碰撞装置或碰撞系统。在高速正面碰撞期间当驾驶员的身体撞击方向盘时，碰撞装置在施加于方向盘上的较大力的作用下通过沿纵向方向相对于安装在车身上的支撑单元向前推动套筒单元来实现，该力超过仅在碰撞情况下发生的极限值。这里，为了确保身体撞击方向盘的受控制动，在套筒单元和支撑单元之间联接有能量吸收装置，套筒单元和支撑单元在正常操作期间通常通过位置调节装置的夹持装置彼此固定，但在碰撞情况下彼此推在一起。该能量吸收装置在所讨论类型的设计中通过使细长的弯曲元件(例如弯曲线或弯曲带)弯曲来将所引入的动能转换成能量吸收元件的塑性变形。

例如，在DE 10 2008 034 807 B3中所讨论的类型的转向柱的情况下，所描述的弯曲线或弯曲带具有大体上U形的基本形状，该基本形状具有第一臂(称为输入臂)，第一臂经由180°的弯曲部融合到第二臂(称为固定臂)中。输入臂沿纵向方向延伸并且可以在其自由端处连接到套筒单元。固定臂可通过紧固部分固定到支撑单元，紧固部分同样位于臂的端部区域中。或者，输入臂可以连接到支撑单元并且固定臂可以连接到套筒单元。

在正常操作期间，支撑单元和套筒单元经由弯曲元件彼此固定地连接，并且由此沿纵向方向相对于彼此定位。在碰撞情况下，较大的力沿纵向方向作用在套筒单元和支撑单元之间，由此，弯曲元件发生变形并吸收动能。该变形发生的原因具体在于，通过套筒单元移动的输入臂沿纵向方向平行于静止的固定臂移动，并且因此，弯曲部相对于输入臂的自由端的位置移动或滚动，同时弯曲半径基本上保持恒定，也就是说，输入臂沿弯曲部的弯曲方向在由U形的基本形状提供的平面内发生弯曲，并且在弯曲部后方逐渐融入到固定臂中。这里，有利的是，随着弯曲的进行所转换或吸收的能量的数量可以通过弯曲元件的弯曲材料的横截面来相对精确地限定。