转向柱组件的制作方法

用于车辆的、具有能量吸收装置的转向柱组件是已知的。在车辆碰撞事件中，能量吸收装置减弱方向盘对驾驶员的冲击。在该过程中，转向柱在轴向方向上背离驾驶员移动到仪表板中，并且能量吸收部件(例如，轧制条带或轧制止裂条带)通过塑性变形吸收部分能量。

包括能量吸收装置的转向柱组件尤其旨在用于方向盘中配备有气囊的车辆，在一些国家中，可能会在不系安全带的情况下驾驶这些车辆。为了使受伤的风险降到最低，当驾驶员撞击方向盘或气囊时，能量吸收装置需要吸收作用在驾驶员身上的大部分力。

本发明的目的是构建一种包括能量吸收装置的转向柱组件，该能量吸收装置制造得紧凑并且具有改进的能量吸收性能。

为了实现该目的，提供了一种用于车辆、尤其是用于机动车辆的转向柱组件，该转向柱组件包括固定至车辆的安装元件和套筒元件，该套筒元件被接纳在该安装元件内并且可沿轴向方向移位地安装在该安装元件中，以用于调节该转向柱组件。该转向柱组件进一步包括能量吸收装置，该能量吸收装置能够牢固地联接至该安装元件并且与该套筒元件牢固地相连，该能量吸收装置在车辆碰撞事件中由于该套筒元件的纵向移位而变形，并且同时在该事件期间吸收该套筒元件的部分动能。该能量吸收装置包括第一吸收条带和第二吸收条带，该第一吸收条带和该第二吸收条带被设计成在车辆碰撞期间通过该套筒元件相对于该安装元件的相对移动而塑性地变形。该转向柱组件进一步包括联接装置，该联接装置被设计成使得在第一能量吸收需求的情况下，该第一吸收条带能够塑性地变形，而该第二吸收条带不能够塑性地变形，并且在比第一能量吸收需求要求更高的第二能量吸收需求的情况下，该第一吸收条带和该第二吸收条带均能够塑性地变形。

根据本发明，术语″能量吸收需求″是由外部参数确定的需求，例如是由驾驶员的质量、驾驶员是否系安全带、当前车速和/或车辆碰撞期间的减速度确定的需求。换言之，能量吸收需求指明为了在车辆碰撞期间以最佳可能的方式缓冲驾驶员而需要吸收的期望量的能量。″能够变形″应理解为能量吸收装置与联接装置以如下方式被联接：吸收条带被设计成藉由套筒元件相对于安装元件的相对移动而变形，以便吸收所述相对移动的至少一部分能量。这里不考虑吸收条带例如在能量非常大的车辆碰撞(其中能量吸收装置破碎)期间的塑性变形。套筒元件的相对移动尤其在驾驶员碰撞方向盘和/或方向盘中的气囊并且以此方式向车辆前方的方向推动方向盘时发生。除了始终可用的、例如用于吸收相对移动的能量的第一吸收条带之外，还设置有第二可连接吸收条带，该第二可连接吸收条带由第二能量吸收需求激活。同时，能量吸收装置具有多个阻尼级，这些阻尼级可以可变地吸收相对移动的大量能量。换言之，能量吸收装置可以提供对抗相对移动的可变力线。以此方式，在预计驾驶员对方向盘或气囊产生强力冲击的情况下，例如，如果驾驶员不系安全条带并且具有大的质量，第二吸收条带可以被激活以使能量吸收装置接收更多能量。第二吸收条带可以在开始驾驶之前联接好，但也可以在驾驶过程中联接好。优选地，可以按照限定的间隔(例如以100hz的频率)来检查相关参数，并且可以相应地在车辆行驶之前或车辆行驶中调节能量吸收需求。因此，吸收条带的联接状态始终与当前参数相适配。

在优选实施例中，在第一能量吸收需求的情况下，例如车辆以低能量碰撞时，该第一吸收条带与该安装元件相联接并且能够塑性地变形。同时，该第二吸收条带藉由该安装元件的该联接装置而断开联接，使得该第二吸收条带不能够塑性地变形。其结果是，在第一能量吸收需求的情况下，仅第一吸收条带被设置为阻尼元件，使得只有能以整个能量吸收装置通过两个吸收条带最大程度地接收的能量中的一部分能量可以被吸收掉。

在另一优选实施例中，在要求更高的第二能量吸收需求的情况下，例如在车辆以高能量碰撞的事件中，该第一吸收条带和该第二吸收条带均与该安装元件相联接，其中，该第二吸收条带经由该联接装置与该安装元件相联接，使得该第一吸收条带和该第二吸收条带都塑性地变形。其结果是，该第一吸收条带和该第二吸收条带都被设置为阻尼元件以抵抗强力冲击。能量吸收装置可以吸收的能量的量较大，使得针对强力冲击调节阻尼效应以更好地保护驾驶员。

优选地，该能量吸收装置尤其包括至少一个滑块，该至少一个滑块可选地能够牢固地联接至该安装元件，所述滑块牢固地连接至该第一吸收条带，特别地其中，该转向柱组件包括至少一个锁定元件，该至少一个锁定元件被设计成在第一位置使得该滑块在该轴向方向上锁定，并且在第二位置使得该滑块在该轴向方向上释放以用于轴向地调节该套筒元件。因此可以调节转向柱组件，以尤其增加驾驶员的舒适度，该驾驶员可以在轴向方向上重新调节方向盘。通过在释放锁定元件之后轴向地调节方向盘，能量吸收装置移位，以便随后再次锁定。能量吸收装置还可以包括多个滑块，每个滑块尤其设置有单独的锁定元件。

该滑块能够形状配合地和/或以摩擦方式连接至该锁定元件。这可以保证滑块与锁定元件之间具有特别好的联接，例如，因为滑块具有齿部，并且锁定元件具有对应的齿部，这确保在轴向方向上可靠锁止。另外，齿部可以用于调节套筒元件并且因此可以借助于电动致动器在轴向方向上调节车辆的方向盘。

该第二吸收条带能够尤其是借助于该联接装置与该滑块直接相联接或者与该滑块间接相联接。以此方式，第二吸收条带可用于对套筒元件相对于安装元件的相对移动加阻尼。如果能量吸收装置包括多个滑块，则可以为每个吸收条带设置单独的滑块，通过这种方式，相应吸收条带与安装元件相联接，以便能够吸收能量。

在第二能量吸收需求的情况下，有利的是该联接装置借助于该第一吸收条带和/或借助于该滑块而将该第二吸收条带联接至该安装元件。因此，两个吸收条带都可以通过塑性变形吸收能量，且对抗套筒元件相对移动的力特别大。

根据有利实施例，该联接装置具有致动器，该致动器远离该能量吸收装置地布置，尤其是在该轴向方向上远离该能量吸收装置地布置。通过将致动器定位在相对于能量吸收装置不同的位置，可以保持能量吸收装置的小的组装空间。

该联接装置可以具有烟火式致动器(pyrotechnischeantrieb)和/或电动致动器，该烟火式致动器和/或该电动致动器在碰撞期间或之前被致动。烟火式致动器是特别可靠的并且具有低的响应时间。电动致动器具有的优势在于，借助于该电动致动器，可以经常如所期望地在行驶之前和期间调节联接装置。

根据另一有利实施例，该第一吸收条带是轧制止裂条带，并且/或者该第二吸收条带是轧制条带。轧制止裂条带在碰撞事件中不仅塑性地变形，而且它们在与它们所附接于的、更确切地说它们所属的部件断开连接时至少部分地分离，这意味着它们本身甚至可能撕裂。因此，轧制止裂条带可以吸收相对较多的能量。在轧制条带中，不提供撕裂，其结果是，这种轧制条带可以吸收相对较少的能量。当第一吸收条带可以吸收大量能量，并且第二吸收条带可以吸收较少能量时，第一级已经可以提供良好的阻尼，然后当第二级中切换到第二吸收条带时，增加了适度的阻尼效果。

优选地，该第一吸收条带至少部分地具有c形造型，其中，该c形造型的端部被附接至该套筒元件，并且其中，该第二吸收条带至少部分地在该c形造型中被接纳在该第一吸收条带与该套筒元件之间。由此，在能量吸收装置中，第一吸收条带牢固地附接至套筒元件并且第二吸收条带被布置的c形造型内，从而节省空间。

有利的是，该第一吸收条带至少部分地与该第二吸收条带平行地布置，其中，该第一吸收条带和该第二吸收条带具有u形形状，并且其中，该第一吸收条带至少部分地布置在该第二吸收条带的两个分支之间。通过将两个吸收条带定位在彼此之中，使得在每一情况下，u形的一个分支与同一吸收条带的另一个分支相对，于是能量吸收装置所需要的空间特别小。可能有u形形状的变体，其方式为分支的长度不一样，例如，像字母j。

该安装元件可以机械地联接至该第一吸收条带内的、远离该套筒元件的分支，并且可选地能够联接至该第二吸收条带内的、远离该套筒元件的分支。因此，第一吸收条带总是被联接以吸收能量，而第二吸收条带可以根据需要而联接或断开联接。

优选地，该第二吸收条带的第一分支被接纳在该c形造型中，并且该第二分支在该c形造型之外。以此方式，第一分支被在c形造型中受到保护，并且第二分支是自由的并且例如更易于联接。

根据以下结合附图的说明，进一步的优点和特征将变得显而易见。在附图中：

-图1示出了根据本发明的转向柱组件的透视图，

-图2示出了在没有安装元件的情况下的图1的转向柱组件的透视图，

-图3示出了图2的转向柱组件的详细视图，

-图4示出了图2的转向柱组件的截面视图，并且

-图5在透视图中示出了根据本发明的转向柱组件的第二实施例。

图1示出了用于车辆、尤其是用于机动车辆(比如乘用车)的转向柱组件10，该转向柱组件包括安装元件12、套筒元件14、以及能量吸收装置16。

套筒元件14接纳在固定至车辆的安装元件12中，并且被安装成沿套筒元件14的轴向方向z可相对于安装元件12移位。因此，例如，可以在轴向方向z上调节方向盘(这种方向盘是与安装元件12相反地布置的)。

套筒元件14形成用于转向轴18的壳体，该转向轴18安装在套筒元件14中，以便可绕轴线a旋转并且可与该套筒元件一起轴向调节以调节方向盘。

能量吸收装置16(在所示出的实施例中由驾驶员看来处于9点钟方向)布置在套筒元件14的径向外侧并且与其牢固地相连。

安装元件12借助于承载件(未展示)牢固地连接至机动车辆的底架并且因此牢固地安装在车辆中。

安装元件12进一步包括联接装置20和锁定元件22，该锁定元件被设置成用于在轴向方向z上锁定套筒元件14。以此方式，打开锁定元件22，套筒元件14就可以在安装元件12中沿轴向方向z移位，以便连同转向轴18和方向盘一起调节套筒元件14。调节之后，将锁定元件22设定到关闭位置，该关闭位置表示标准位置，在该标准位置，套筒元件14在安装元件12中在轴向方向z上固定在位。

联接装置20包括烟火式致动器24、杆状定位器26、以及凸轮杆28，该凸轮杆可联接至能量吸收装置16(参见图2)。

另外或替代性地，联接装置20可以具有电动致动器。

定位器26和凸轮杆28与轴线a平行地布置。

烟火式致动器24和凸轮杆28布置在定位器26的相反两端处，使得在轴向方向z上远离能量吸收装置16的烟火式致动器24可以使凸轮杆28与能量吸收装置16相联接。

能量吸收装置16包括第一吸收条带30(其是轧制止裂条带)、第二吸收条带32(其是轧制条带)，并且还包括滑块34(参见图3)。

第一吸收条带30和第二吸收条带32每个均基本上具有弯曲成u形或j形的带状形状。即，第一吸收条带30和第二吸收条带32每个均具有靠近套筒元件14的第一分支36、38、以及远离套筒元件14的相对的第二分支40、42，第一分支和第二分支通过弧形区段44、46彼此相连(参见图4)。

第一吸收条带30和第二吸收条带32沿轴向方向z延伸并且基本上与套筒元件14的表面48平行地定位，其中第一分支36、38被定位成比第二分支40、42更靠近套筒元件14。

第一吸收条带30的第一分支36具有c形造型50，该c形造型50的端部52与套筒元件14相邻(参见图3)。借助于c形造型50的端部52，第一吸收条带30通过第一固定区段54附接至套筒元件14，尤其是以材料锁定的方式附接至套筒元件14。

滑块34被布置在第一吸收条带30的第一分支36与第二分支40之间。

滑块34具有h形造型56并且布置在第一吸收条带30的第一分支36上，其方式为使得滑块34在c形造型50上沿轴向方向z被引导(就像是雪橇)。

第一吸收条带30的第二分支40通过第二固定区段58尤其是以材料锁定的方式在背向套筒元件14的一侧上附接至滑块34。

滑块34和第一吸收条带30布置在第二吸收条带32内，其中，第二吸收条带32的第一分支38布置在第一吸收条带30的第一分支36与套筒元件14之间。

第一吸收条带30的第一分支36在其自由端部处借助于连接区段60与第二吸收条带32的第一分支38的自由端部相连。

第二吸收条带32的第二分支42上设置有第一锁定轮廓62，以用于与凸轮杆28相联接。

滑块34具有第二锁定轮廓64，该第二锁定轮廓64被设置成用于与凸轮杆28相联接。

凸轮杆28具有l形造型66并且沿轴向方向z延伸。在l形的两端处，凸轮杆28具有与第一锁定轮廓62和第二锁定轮廓64互补的锁定轮廓68、70。定位器26和凸轮杆28以如下方式相对于第二吸收条带32的第二分支42和滑块34布置：当凸轮杆28移动至所述凸轮杆28借助于锁定轮廓62、64、68、70与第二吸收条带32的第二分支42和滑块34一起在轴向方向z上锁定在位的位置时，第二吸收条带32的第二分支42被联接至滑块34。

由于凸轮杆28与第二分支42以及锁定轮廓62、68的轴向对准，所以在调节套筒元件14时发生的轴向移位得以补偿。这尤其在套筒元件14的所有可能位置都可实现来将第二吸收条带32联接至安装元件12，使得第二吸收条带32可以在碰撞事件中吸收能量。

当烟火式致动器24因为碰撞事件中的能量吸收需求而被致动时发生这种联接，并且定位器26绕其轴线旋转例如90°，使得第二吸收条带32借助于凸轮杆28与滑块34相联接或断开联接。

替代性地，尤其是当联接装置20包括致动器(比如允许多个联接和断开联接动作的电动致动器)时，可以在碰撞之前考虑当前能量吸收需求而执行所述动作，其中，控制系统考虑例如以下参数或其中一个参数：车速、乘客重量、安全带扣紧、座椅位置。

以此方式，在凸轮杆28旋转至所述凸轮杆28接合到第二吸收条带32的锁定轮廓62中并且接合到滑块34的锁定轮廓64中的位置时，第二吸收条带32可联接至滑块34。

替代性地或另外地，第二吸收条带32的第二分支42可以借助于凸轮杆28经由第一吸收条带30的第二分支40与滑块34相联接和断开联接。在这种情况下，第一吸收条带30的第二分支40具有对应的锁定轮廓，该锁定轮廓可以在轴向方向z上与凸轮杆28接合。

滑块34在与锁定元件22相对的外侧72上具有齿部74，所述齿部74沿轴向方向z延伸并且锁定元件22可以与所述齿部74接合。以此方式，锁定元件22可以在轴向方向z上的不同位置处与齿部74锁定，并且因此可以在关闭位置中借助于能量吸收装置16在轴向方向z上固定套筒元件14。

在替代性实施例中，齿部74还可以或替代性地用于借助于例如如前所述的电动致动器来轴向地调节套筒元件14。

如果设置了用于轴向地调节套筒元件14的电动致动器，则所述致动器可以用于锁定套筒元件14。以此方式，可以省略单独的锁定元件22，更确切地说，在锁定元件22由致动器的部件形成(例如由致动器主轴形成)的情况下，可以省略单独的锁定元件22。

在另一替代性实施例中，借助于齿部74，代替形状配合锁定连接或除形状配合锁定连接之外，还可以提供锁定元件22与滑块34的摩擦连接。

当套筒元件14在车辆碰撞期间沿z方向移位时，发生套筒元件14相对于滑块34的相对移动，这引起与滑块34相联接的吸收条带30、32产生变形，并且因此所述条带吸收能量。

取决于第二吸收条带32是否与滑块34相联接，能量吸收装置16可以吸收两种不同量的能量，同时提供两种不同的阻力以阻碍套筒元件14的相对移动。

根据优选实施例，第二吸收条带32默认不与滑块34相联接，并且只有当前能量吸收需求确定需要时才会连接该第二吸收条带。

在替代性实施例中，第一吸收条带30和第二吸收条带32可以默认联接，其中，如果当前的能量吸收需求确定需要，则使第二吸收条带32断开联接。在第一能量吸收需求的情况下，其中，在车辆碰撞期间能量吸收装置所必须吸收的期望量的能量低于阈值，则仅第一吸收条带30与滑块34相联接。在这种情况下，如果套筒元件14沿轴向方向z移位，则滑块34沿着套筒元件14与轴向方向z相反地移动，并且拉动第一吸收条带30内的、附接至所述套筒元件14的第二分支40。其结果是，第一吸收条带30塑性地变形并且在其第一分支36处与套筒元件14分离、或者例如在端部52与连接腹板76之间撕裂。在这种情况下，第二吸收条带32不被损坏，使得第二吸收条带32基本上没有变形。

在第二能量吸收需求的情况下，其中，在车辆碰撞期间能量吸收装置所必须吸收的期望量的能量高于阈值，则借助于联接装置20连接第二吸收条带32，使得第一吸收条带30和第二吸收条带32与滑块34相联接。在这种情况下，如果套筒元件14沿轴向方向z移位，则滑块34沿着套筒元件14与轴向方向z相反地移动，并且拉动第一吸收条带30内的、附接至所述套筒元件14的第二分支40和第二吸收条带32内的、联接至该滑块34的第二分支42二者。因此，第一吸收条带30塑性地变形并且在其第一分支36处与套筒元件14分离，而第二吸收条带32在这种情况下仅塑性地变形。

在替代性实施例中，第一吸收条带30和第二吸收条带32可以都被设计为轧制止裂条带，以便增大能量吸收装置16可以吸收的最大能量。在另一替代性实施例中，第一吸收条带30和第二吸收条带32可以都被设计为轧制条带。另外，第一吸收条带30可以是轧制条带，而第二吸收条带32可以是轧制止裂条带。

以此方式，转向柱组件10组装有特别紧凑的两级式能量吸收装置16。

在图5中，示出了转向柱组件10的第二实施例(在没有安装元件12的情况下)，除了以下特征外，该转向柱组件基本上与第一柱组件10设计相同。对于具有相同功能的相同结构，下文配有对应的附图标记。

在本实施例中，能量吸收装置16包括与第一滑块34平行地布置的第二滑块78。

第一滑块34和第二滑块78具有l形造型并且彼此相邻地定位，其方式为使得它们形成封闭环。

第一滑块34牢固地连接至第一吸收条带30的第二分支40，其方式为使得第一吸收条带30可以通过第一滑块56相对于套筒元件14的相对移动而塑性地变形。

第二滑块78牢固地连接至第二吸收条带32的第二分支42，其方式为使得第二吸收条带32可以通过第二滑块78相对于套筒元件14的相对移动而塑性地变形。

在本实施例中，联接装置20包括第二锁定元件80而不是凸轮杆28，该第二锁定元件80被设置成用于锁定第二滑块78。因此，第二滑块78可以在轴向方向z上牢固地连接至安装元件12，其结果是，如果套筒元件14沿轴向方向z移位，则发生相对移动。

锁定元件22可以借助于第二定位器82联接至第一滑块34。

锁定元件22被设置成用于锁定第一滑块34，如在第一实施例中的那样。因此，第一滑块34可以在轴向方向z上牢固地连接至安装元件12，其结果是，如果套筒元件14沿轴向方向z移位，则发生相对移动。

此外，设置有在轴向方向z上相反地布置的两个止动件84、86，这些止动件防止能量吸收装置16能够沿轴向方向z移位超出轴向止动件84、86的位置。

取决于能量吸收需求，可以使两个吸收条带30、32之一或两个吸收条带30、32都与安装元件12相联接，以便能够吸收与能量吸收需求相匹配的量的能量。

在第一吸收条带30和第二吸收条带32可以吸收不同量的能量的情况下，转向柱组件10可以设置有适应性三级式能量吸收装置16。

本发明不局限于所示实施例。特别地，一个实施例的、与对应实施例的其他特征的相独立的单独特征可以包括在根据本发明的另外的实施例中。换言之，所描述的特征可以以任何方式进行组合。