專利名稱：具有控制桿的可調轉向柱的鎖定裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及汽車中具有控制桿的可調轉向柱的鎖定裝置，特別是具有一個布置在轉向柱下方中央的控制桿。
眾所周知，汽車轉向柱的布置是，轉向柱在一個套管內被導向，該套管可在通過其軸線的垂直平面中的一個預定角度范圍內相對于汽車車身調節其傾斜度，也可以在一個預定的范圍內相對于轉向柱軸向移動。套管同一個固定在儀表板范圍內橫梁上的托架相鉸接。在托架及其下面的套管之間，有一個鎖定裝置，以便能夠將套管可松脫地固定在預定調節范圍內的傾斜位置和縱向位置上。該鎖定裝置具有彼此交錯連接的壓緊片，其中多片固定在套管上，多片固定在托架上，并且與一個機構有效連接使壓緊片相互貼靠以便傳力連接，或相互分開則脫離傳力連接鎖定狀態。
這個機構具有一個對其進行操作的控制桿，該控制桿布置在轉向柱的下面，在鎖定狀態時其手柄基本上與轉向柱和套管平行，并且臥在一個轉向柱罩殼的凹腔中。此時轉向柱罩殼做成接受能量的變形元件，并且具有倒圓角的邊緣，汽車司機的膝蓋在碰撞時所產生的碰撞能量，則由于所提供的變形而能夠在最大程度上得以降低，因此汽車司機膝蓋的傷害危險由于碰撞到轉向柱罩殼上而減少，特別是汽車司機在正常位置上的膝蓋總是位于轉向柱的一側，而控制桿布置在中央。此時，這種碰撞的幾率很小，而且在碰撞時只有一個側向分力。
本發明的任務是，鑒于保護碰撞時汽車司機膝蓋的目的，對權利要求1前序部分所述具有控制桿的可調轉向柱的鎖定裝置進行改進。
這個任務的解決是對權利要求1前序部分所述的一個鎖定裝置通過權利要求1特征部分的特征解決的。具有優點的實施方案列于從屬權利要求中。
本發明在于汽車中具有可調轉向柱的鎖定裝置，它制成和布置在一個支承和一個套管之間，該支承固定在汽車上，而套管則套在轉向柱上，并可傾斜調節。另外鎖定裝置在套管的下方和/或側向還具有一個控制桿。根據本發明，該控制桿被作成變形元件，并在碰撞時接受能量的情況下，最好可以向著套管的方向變形。此時，控制桿的布置應該可以使其在接近套管的鎖定位置和其下方(遠離套管的)套管松開位置之間擺動。在松開位置時按照已知的方法在預定的調節范圍內可以將套管，從而將轉向柱調節到每個所希望的傾斜度，并且根據轉向柱布置的實施方案，也可以調節轉向柱的每個任意軸向位置(縱向可調轉向柱)。在控制桿的操作端裝有一個手柄，該手柄在鎖定位置時作成與套管保持一段距離，使其具有規定的變形空間。在與汽車縱向垂直的橫向分力作用下發生碰撞時，例如在偏心碰撞的情況下，汽車司機膝蓋碰撞的危險在于控制桿，特別是向下凸出的手柄。在這種同手柄碰撞的情況下，控制桿可以接受能量而變形，并且在沿套管方向的變形空間內被壓縮，從而減少汽車乘客受傷的危險。
控制桿作為變形元件可以以簡單的方式制作，從外形上作成橫梁的型式，并按照離開套管的方向彎成角度或甚至彎成鉤狀，并在彎角或彎曲的范圍內具有一個理論拐點，因此控制桿在碰撞沖擊時接受能量，可以沿著向套管的方向彎曲，特別是在理論拐點的范圍內可以彈性變形。此時彎成鉤形的控制桿的變形和理論拐點的布置，應該使控制桿上的手柄貼靠在控制桿上。
控制桿可以具有T形橫截面，其中中間過渡橋位于背離套管的一側，或者在面向套管方向的長的型面側也可選擇為矩形截面。為了構造理論拐點，在第一實施方案中的型面基本上省掉中間過渡橋，因此控制桿在此處具有矩形橫截面。在第二實施方案中，在理論拐點處的矩形截面被減小。
控制桿最好由鋼制成。手柄同樣由鋼板成型，但是敷以塑料表層，并與控制桿用螺釘擰緊。
鎖定裝置和套管一般在乘客室側由一個轉向柱罩殼包圍，該罩殼具有一個容納手柄的手柄凹腔。這個手柄凹腔凹向套管方向，并具有一個空隙，以便穿過控制桿和能夠進行調節動作。此時轉向柱罩殼和手柄的設計和布置，應使手柄在鎖定位置時，其背離轉向柱的一端與轉向柱罩殼鎖在同一齊平的平面上，并且不能有凸出的邊緣，以免有可能產生傷害的危險。轉向柱罩殼本身最好也做成變形元件，一個較好的方案是由變形泡沫制成，從而在接受能量的情況下可以變形。因此轉向柱罩殼連同控制桿，包括放入其中的手柄一同制成了一個吸收碰撞能量的整體布置方案，使得接受能量的能力提高，并改善汽車司機的保護。
下面用一個實施例對本發明做說明，圖示為
圖1可調轉向柱布置的側視圖；圖2轉向柱配置的鎖定裝置的控制桿，放大圖；圖3a和b選擇的控制桿橫截面形狀；圖4轉向柱罩殼連同放入的控制桿手柄的透視圖。
圖1表示一個可調的汽車轉向柱1，它具有一個相互交錯連接的壓緊片2和3的鎖定裝置4，其中壓緊片2沿切線方向布置在套于轉向柱1上的套管5的兩側，壓緊片3布置在儀表板范圍內固定托架6的一個橫向主梁上。套管5可在相對于托架6的一個較窄的角度范圍(約5°)內擺動，此外還可軸向移動，因此轉向柱1和安裝在其上的轉向輪(未表示出)的位置是可以改變的。壓緊片2和3與調節裝置7有效連接，可選擇它們彼此傳力連接地貼合或分離，從而將套管5連同轉向柱1鎖定在相對于托架6的選定位置上，而在其他的情況下壓緊片2和3則彼此松開，因此套管5相對于托架6是可以調節的。調節裝置是眾所周知的，在此無需贅述。此時轉向柱的布置，應該使轉向柱1在所述的調節范圍V內可以改變位置，相應的軸向調節行程最大為50mm，傾斜角度的調節可為5°左右，相應于高度調節行程約為40mm。
調節裝置7具有一個中央布置的控制桿8，它具有由鋼板制成的矩形型面，其操縱端的頭部擰上一個手柄9，該手柄以鋼板為核心，外面敷以塑料制成。在圖2中以透視圖表示的這個控制桿8，在圖1中它的鎖定位置以實線表示，在松開位置時則以虛線表示。其中轉向柱1的調節可以在調節范圍V內。控制桿8在手柄側彎成鉤狀，并做成變形元件，為此在基本上為90°彎角的范圍內，設計一個理論拐點，其橫截面減少50％。
鎖定裝置和套管5被一個分為兩部分的轉向柱罩殼包圍，它的下部分，下罩殼10在圖4中以透視圖表示，在圖1中以點劃線表示出三個縱向位置，其中中央初始位置表示為A，位置B和C為兩個可能調節方向中的端部位置。下罩殼10與套管5相連，并在調節時與其一起調節，它具有一個沿套管5方向做成的手柄9的容納腔11，并且在其垂直安裝平面上設置一個空隙12，以便控制桿8穿過和擺動。控制桿8固定鉸接在汽車上，因此它和容納腔中的手柄9隨套管5的縱向調節而移動位置，每個位置都是處于鎖定狀態。手柄9在其鎖定位置時，其背離轉向柱1的一面與下罩殼10平面齊平。下罩殼做成變形元件，并由具有空隙小室、密度為30g/l的PUR泡沫和裝飾外表層制成。下罩殼10在容納腔11的區域內，于垂直平面內所允許的變形量一直到貼靠到壓緊片3為止，其隨下罩殼10的位置而定，相對于壓緊片3的片體，其變形量為40～45mm。裝在控制桿8上的手柄10的變形量約為50mm。
當汽車司機的膝蓋碰撞到手柄9范圍內的下罩殼10時，不僅下罩殼10而且控制桿8沿著向套管5的方向也接受能量在前述范圍內變形，此時控制桿8在理論拐點S范圍內折彎重疊，直到手柄9貼到它的長區段為止。
圖3a和b表示出控制桿可供選擇的兩種橫截面形狀，控制桿的橫截面被構造成T剖面形狀，而在理論拐點S范圍內基本上省去中間過渡橋，因此成為一個矩形橫截面。
符號說明1 轉向柱2 壓緊片3 壓緊片4 鎖定裝置5 套管6 托架7 調節裝置8 控制桿9 手柄10下罩殼11容納腔12空隙a 調節行程A 初始位置B 終止位置C 終止位置V 調節范圍S 理論拐點
權利要求
1.汽車中具有控制桿的可調轉向柱的鎖定裝置，安裝在一個汽車固定支承和一個固定該支承上、套在轉向柱上、傾斜度可調的套管之間，其中控制桿在套管的下方和/或側面，在鎖定位置和其下方的松開位置之間可擺動，并在鎖定位置時連同手柄與套管保持一段距離，其特征是，控制桿(8)做成變形元件，并在手柄(9)被碰撞時，它在接受能量的情況下可以向套管(5)的方向變形。
2.根據權利要求1的鎖定裝置，其特征是，控制桿(8)被彎成角度或手柄端被彎成鉤狀，并在彎角或彎曲的范圍內有一個理論拐點(S)。
3.根據權利要求2的鎖定裝置，其特征是，控制桿(8)具有一個矩形橫截面或T剖面形橫截面，并且理論拐點(S)處的橫截面減少。
4.根據權利要求1、2或3的鎖定裝置，其特征是，控制桿(8)分為兩部分，并由金屬，特別是鋼制成，其中手柄(9)由具有塑料包層的金屬核制成，并同杠桿臂用螺釘擰緊。
5.根據前面一個或多個權利要求的鎖定裝置，其特征是，鎖定裝置(4)和套管(5)被一個轉向柱罩殼(下罩殼10)包圍，并有一個沿套管(5)方向制成的手柄(9)容納腔(11)，并在其內部有一個空隙(12)，以便穿過控制桿(8)。
6.根據權利要求5的鎖定裝置，其特征是，轉向柱罩殼(10)做成吸收碰撞能量的變形元件。
7.根據權利要求5或6的鎖定裝置，其特征是，手柄(9)布置在鎖定裝置中，使其背離轉向柱(1)的一端與轉向柱罩殼(10)的平面齊平。
8.根據權利要求5至7之一的鎖定裝置，其特征是，在套管(5)和轉向柱罩殼(10)之間布置變形元件。
全文摘要
本發明涉及汽車中具有控制桿的可調轉向柱的鎖定裝置，它安裝在一個汽車固定支承和一個相對于該支承可調的、并套在轉向柱上的套管之間，此時控制桿在套管的下方和/或側面，在控制桿的鎖定位置及其下方的松開位置之間擺動，在鎖定位置時它連同手柄與套管保持一段距離。本發明解決的任務是，鑒于在碰撞時保護汽車司機的目的而對這種鎖定裝置進行改進。為此將控制桿(8)做成變形元件，并在手柄(9)被碰撞時，它在接受能量的情況下向套管(5)的方向變形。
文檔編號G05G9/00GK1547538SQ02816503
公開日2004年11月17日 申請日期2002年7月12日 優先權日2001年8月21日
發明者S·拉維, D·施科拉, J·P·施尼克, H·格羅夫, J·勞伊, M·維納, S 拉維, 施尼克, 薹, 評 申請人:大眾汽車有限公司