轉向柱組件、用于轉向柱組件的套管以及具有轉向柱組件的車輛的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種轉向柱組件(1)，其具有：轉向軸(3)和包圍轉向軸(3)的套管(5)，其中，轉向軸(3)可繞縱軸線(L)相對于套管(5)轉動地被支承；和開關模塊(7)，開關模塊具有殼體(9)和設置在殼體(9)上的固定套筒(11)，其中，固定套筒(11)被構造成，使得開關模塊(7)可通過固定套筒(11)套裝到套管(5)上并可借助于固定套筒(11)的徑向壓縮卡緊在套管上。在此提出，套管(5)在外周面(13)上具有至少一個徑向突出部(15，17；23，23'；55)，固定套筒(11)在內周面(19)上具有至少一個在縱向方向上延伸的引導槽(21；57)，其中，當開關模塊(7)被套裝到套管(5)上時，徑向突出部(15，17；23，23'；55)接合到引導槽(21；57)中，其中，該接合最遲在固定套筒(11)的卡緊狀態中是無間隙的。
【專利說明】
轉向柱組件、用于轉向柱組件的套管以及具有轉向柱組件的車輛
技術領域
[0001]本發明涉及一種根據權利要求1前序部分所述的轉向柱組件、一種根據權利要求9所述的套管以及一種根據權利要求10所述的車輛。
【背景技術】
[0002]轉向柱組件已經公知，所述轉向柱組件具有轉向軸和包圍轉向軸的套管(EPI572 519 BUDE 10 2007 060 631 Al)。轉向軸可繞縱軸線相對于套管轉動地被支承。設置有開關模塊，所述開關模塊典型地具有殼體和以彈性保持架的形式在很大程度上在中央設置在所述殼體上的固定套筒，所述固定套筒在徑向方向上觀察可壓縮。彈性保持架包圍殼體的用于套管的插入開口，從而開關模塊可被套裝到所述套管上并且可卡緊在套管上。殼體的插入開口與用于方向盤螺釘的旋擰開口對準，所述方向盤螺釘從與彈性保持架對置的側同軸線地旋擰到殼體中。限定插入開口邊界的殼體的內側構造得朝向套管稍微錐形地擴大并且貼靠在彈性保持架的反形狀的外側上。彈性保持架在其朝向方向盤的端部上具有徑向向內伸的止擋鼻，在被套裝到套管上時所述止擋鼻為保持架預給定確定的軸向位置。為了裝配，首先將殼體通過彈性保持架套裝到套管上，之后在套裝方向盤之后擰緊方向盤螺釘，由此，將殼體在軸向上朝套管的方向并且相對于彈性保持架移動。在此，由于彈性保持架外側與殼體內側的錐度，所述移動發揮楔形傳動的作用，其中，彈性保持架在徑向方向上觀察彈性壓縮，并且其中，所述彈性保持架的彈簧卡在套管上。附加地，優選在彈簧上設置有小的刀片形的突出部，所述突出部抓住套管。通過使開關模塊卡緊在套管上，實現所述開關模塊相對于套管的軸向固定。為了也在確定的角度位置中在周緣方向上觀察相對于套管布置開關模塊，將被加載彈簧負荷的卡鎖滑塊裝入到彈性保持架中，所述卡鎖滑塊在開關模塊的插接位置中沉入到套管的軸向的長孔中。如果在裝配時在徑向方向上壓縮彈性保持架，則同時也將卡鎖滑塊壓到套管的長孔中，由此保證開關模塊在套管上的抗扭轉。總地來說，開關模塊由此在軸向方向上和周緣方向上觀察無間隙地布置在套管上。
[0003]在公知構型中不利的是，卡鎖滑塊在殼體中需要大的結構空間，從而同時減小了供套管使用的結構空間。因此，限制了套管的剛性和固有頻率，這需要附加的預防措施，以便保證配備有該轉向柱組件的車輛的駕駛員的轉向舒適性。在此，應盡可能感覺不到振動。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是，提供一種轉向柱組件、一種套管和一種車輛，所述轉向柱組件、套管和車輛不具有上述缺點。特別是應實現開關模塊無間隙地且準確取向地裝配在套管上，其中，套管同時具有足夠高的剛性和固有頻率，以便保證車輛駕駛員的充分的轉向舒適性。
[0005]該目的通過提供具有權利要求1所述特征的轉向柱組件來實現。
[0006]轉向柱組件具有轉向軸和包圍所述轉向軸的套管。轉向軸可繞縱軸線相對于套管轉動地被支承。此外，轉向柱組件具有開關模塊，所述開關模塊本身具有殼體和設置在殼體上的固定套筒。固定套筒被這樣構造，使得開關模塊可通過固定套筒套裝到套管上并且可借助于固定套筒的壓縮卡緊在所述套管上。所述轉向柱組件的特征在于，套管在外周面上具有至少一個徑向突出部。同時，固定套筒在內周面上具有至少一個在縱向方向上觀察延伸的在周緣上設置有槽底部的引導槽，其中，當開關模塊被套裝到套管上時，徑向突出部配合到引導槽中。在此重要的是，所述配合最遲在固定套筒的卡緊狀態中為了開關模塊的確定且可靠的工作方式構造成無間隙的。通過將固定套筒卡緊在套管上進行開關模塊在套管上的軸向固定。然而，現在通過以下方式實現抗扭轉，即，至少一個設置在套管上的從所述套管的外周面徑向伸出的突出部配合到設置在固定套筒的內周面上的引導槽中。而固定套筒優選構造得沒有用于在周緣方向上取向的卡鎖滑塊。確切地說通常設置在固定套筒或彈性保持架上的卡鎖滑塊的功能現在由套管、特別是由所述套管的至少一個徑向突出部承擔，從而可省去殼體中的否則為了卡鎖滑塊而設置的接收空間。這又具有的結果是，套管可構造有較大的直徑，這實現了顯著的剛性提高和其固有頻率的提高。因此，套管上的所述至少一個突出部可相對緊湊地構造并且需要僅僅很少的結構空間。所提出的轉向柱組件實現了在開關模塊和轉向柱之間無間隙的且經取向的連接，該連接也可持續地承受住高的轉矩。
[0007]對于縱向方向或軸向方向在這里以及在下文是指平行于轉向軸的轉動軸線伸展的優選與所述轉動軸線重合的方向。徑向方向垂直于縱向方向。對于周緣方向是指同心地包圍縱向方向的方向。
[0008]優選轉向柱組件被設置用于車輛、特別是機動車中。為此，優選方向盤可與轉向軸相連接，特別是可套裝到轉向軸的轉矩傳遞結構、例如齒部上并且可利用方向盤螺釘固定在轉向軸上。
[0009]在轉向柱組件的優選的實施例中，固定套筒布置在殼體上，特別是固定在所述殼體上。殼體優選構造成塑料殼體，其中，固定套筒優選包括金屬或金屬合金，優選由金屬或金屬合金構成。但是，這樣的實施例也是可行的，在該實施例中固定套筒與殼體構造成一體或者構造成殼體的一部分。
[0010]在轉向柱組件的優選的實施例中，固定套筒在徑向方向上觀察可壓縮。優選所述固定套筒構造成彈性保持架。特別是固定套筒優選構造成基本上圓柱形的、優選圓柱形的，其中，所述固定套筒在朝向套管且背離方向盤的側上具有至少一個邊緣敞開的縱向縫隙，從而在固定套筒上構造有至少兩個通過縱向縫隙分開的彈簧舌，所述彈簧舌在徑向方向上觀察可向內擺動。固定套筒可利用彈簧舌卡緊在套管上。為此，所述固定套筒特別優選具有稍微大于套管的外直徑的內直徑，從而固定套筒可在不卡住的情況下套裝到套管上并且之后可通過徑向壓縮卡緊在所述套管上。
[0011]作為備選可行的是，固定套筒承載至少兩個、優選三個或者更多個卡塊，開關模塊可利用所述卡塊卡緊在套管上。
[0012]優選固定套筒在其在已裝配的狀態中朝向方向盤的端部上具有止擋、特別是至少一個在徑向方向上向內伸的止擋鼻。止擋被設置用于在被套裝到套管上時為固定套筒預給定確定的軸向位置。也可行的是，固定套筒具有環形凸緣，所述環形凸緣限定套管的在已裝配的狀態中朝向方向盤的端部上的止擋。也可行的是，固定套筒具有多個止擋鼻、優選至少三個、特別優選剛好三個止擋鼻。
[0013]套管上的徑向突出部優選構造成駝峰狀的抬高部。此外，徑向突出部和引導槽優選這樣地相互協調，使得所述徑向突出部和引導槽一方面在固定套筒被套裝到套管上時已經相互配合，從而在卡緊之前開關模塊已經在周緣方向上固定在套管上，其中，另一方面，徑向突出部基本上無間隙地、優選無間隙地配合到引導槽中，從而開關模塊在套管上在周緣方向上觀察基本上不具有間隙、優選不具有間隙。
[0014]所述無間隙性不僅對于車輛駕駛員的轉向舒適性非常重要，而且對于保證優選集成到開關模塊中的轉向角傳感器的功能性也重要。所述轉向角傳感器是優選設置在車輛中的疲勞識別裝置的重要組成部分，所述疲勞識別裝置被構造用于識別駕駛員的疲勞并且及時地警告駕駛員。因此，在周緣方向上觀察，開關模塊在套管上盡可能無間隙的、優選無間隙的布置對于車輛的安全性來說也重要。此外，轉向角度值通過開關模塊確定地高精度地輸出給車輛的電子控制單元也可最大程度地用于無風險的自主駕駛功能和無事故的自動化停車輔助。
[0015]優選轉向柱組件的這樣的實施例，其特征在于，突出部具有在套管的軸向方向上長形的形狀。這意味著，突出部在縱向方向上的延伸大于突出部在周緣方向上的延伸。即，突出部的長度大于寬度。優選所述突出部的長度至少取值為其寬度的兩倍、特別優選至少三倍。以這種方式保證，被引入到突出部中的在周緣方向上作用的力可靠地且穩定地被所述突出部接收，這一方面提高了開關模塊在套管上布置的固定精度一一在周緣方向上觀察，并且另一方面提高了布置的剛性。
[0016]也優選轉向柱組件的這樣的實施例，其特征在于，突出部與套管構造成一體。優選突出部在外周面上壓制、特別是從內向外壓制、部分地沖制或成形而成。由此，突出部以尤其簡單且成本低廉的方式在套管上形成，而不需要用于裝配突出部的附加方法步驟以及用于存放和裝配獨立的元件的物流方面的額外投入。
[0017]然而轉向柱組件的這樣的實施例也是可行的，在該實施例中，作為備選，突出部作為獨立的元件固定在套管上。特別是可行的是，突出部釬焊、熔焊、粘接或以其它合適的方式在那里固定在套管上、特別是所述套管的外周面上。也可行的是，突出部包括塑料或由塑料制成，其中，所述突出部借助于塑料注射特別是固定、因此注射在外周面上。套管和突出部的兩件式的構型實現這些元件的不同材料選擇，從而所使用的材料可與元件的不同任務和功能性相協調。此外，當突出部制成獨立的元件并且緊接著與套管接合或者說固定在所述套管上時，可更精確地確定突出部的形狀。也優選轉向柱組件的這樣的實施例，其特征在于，套管具有至少兩個突出部。這改進了特別是在周緣方向上作用的力的支撐，并且整體上導致在套管和開關模塊之間更穩定的連接。
[0018]優選至少兩個突出部沿著套管的直徑線觀察彼此對置地布置。于是，套管具有至少兩個在直徑兩端彼此正對著的抬高部。這具有的優點是，尤其均勻地傳遞從開關模塊引入套管中的或者相反地引入的轉矩。尤其當車輛的包括轉向柱組件的駕駛系統這樣地伸入到乘客車廂中，使得開關模塊僅僅可安裝在一個位置中，從而不再需要另外確定位置時，優選這種設計方案。
[0019]作為備選或附加地，優選這樣地布置所述至少兩個突出部，使得所述突出部在周緣方向上觀察彼此相對錯位。在此，所述突出部特別是在周緣方向上測量彼此相對具有不等于0°也不等于180°的角度。這具有的優點是，由于錯位和由此實現的對稱性破壞，僅僅存在唯一的用于開關模塊在套管上的裝配可能性。如果套管包括兩個以上突出部，則這些突出部整體上優選非對稱地分布在套管的周緣上。在此當然可行的是，突出部中的兩個在直徑兩端彼此正對著，其中，第三突出部錯位地設置。如果設置有剛好兩個突出部，則所述突出部優選與在直徑兩端正對著的布置方案具有僅稍微的錯位，從而雖然由于對稱性破壞而僅僅存在唯一的裝配可能性，然而同時仍保證了從開關模塊到套管中非常均勻的轉矩引入。
[0020]作為備選或附加地，優選設置有至少兩個突出部，其中，突出部在縱向方向上觀察彼此相對錯位地布置。即，必要時附加于在周緣方向上錯位和/或在直徑兩端正對著布置，設置在縱向方向上的錯位，由此，在開關模塊和套管之間的支撐得到軸向延長。由此，出現的力或轉矩在更大長度范圍上分布地從開關模塊引入套管中或者相反，由此，得到整體上更好的支撐和更剛性的布置。
[0021]優選固定套筒具有至少兩個、優選多個引導槽，其中，每個引導槽配置有至少一個突出部。即，在周緣方向和/或縱向方向上彼此相對錯位的突出部優選每一個都配合到固定套筒的配置給該突出部的、即在徑向方向上對置的引導槽中。
[0022]尤其優選轉向柱組件的這樣的實施例，在該實施例中，設置有至少兩個突出部，所述突出部在周緣方向上無錯位地在縱向方向上觀察先后布置，從而所述突出部配合到固定套筒的相同的引導槽中。這以特別的方式用于延長開關模塊在套管上的支撐，由此得到尤其高的剛性。
[0023]當在套管上彼此相對在軸向上和/或在周緣方向上錯位地設置多個長形的突出部時，得到具有高剛性的特別有利的固定，所述長形的突出部配合到固定套筒上的相應配置的引導槽中。優選設置有至少兩個突出部，所述突出部成對地彼此相對僅僅在縱向方向上錯位，然而在周緣方向上不錯位。此外優選作為備選或附加地設置有至少兩個突出部，所述突出部成對地彼此相對僅僅在周緣方向上錯位，然而在縱向方向上不錯位。優選作為備選或附加地設置有至少兩個突出部，所述突出部成對地彼此相對不僅在周緣方向上而且在縱向方向上錯位地布置。
[0024]也優選轉向柱組件的這樣的實施例，其特征在于，引導槽在橫截面中觀察具有梯形的輪廓。這意味著，引導槽的在縱向方向上延伸的側壁至少局部地不是彼此相對平行地定向，而是確切地說彼此相對傾斜地伸展，其中，所述側壁的距離徑向向外減小，即，朝與縱軸線的徑向距離更大的方向減小。可行的是，引導槽的側壁基本上彼此相對平行地定向，但是其中，在側壁的棱邊上朝向槽底部設置有倒棱，從而在該區域中得到傾斜的壁區段。引導槽的梯形的輪廓具有的優點是，在固定套筒壓縮時，突出部的在套管的縱向方向上伸展的縱向側或縱向棱邊被引導槽的傾斜的側壁或壁區段卡住，由此，完全消除了突出部在引導槽中的徑向間隙。這與被保持在開關模塊的殼體中的卡鎖滑塊配合到在套管中的槽中的已知布置方案相比是很大的優點，因為在這種解決方案中，不可實現相應的卡住作用，從而不能完全消除徑向間隙。相反地，在該情況中，如果情況確實如此，僅僅不充分地消除了徑向間隙。而通過傾斜的側壁或壁區段在突出部的長形的輪廓上的在此提出的貼靠，實現了開關模塊在套管上更剛性的支承，并且由此也實現了轉向柱組件的固有頻率的提高。
[0025]可行的是，特別是當多個突出部在軸向上和/或在周緣方向上彼此相對錯位時，在突出部上的夾緊力這樣地大，使得不再需要通過彈性保持架的彈簧舌的超出所述突出部的卡緊。特別是于是不再需要通常在徑向內部設置在彈簧舌上的點式地抓緊套管的突出部。確切地說僅僅需要具有構造在其上的引導槽的可壓縮的固定套筒的設計方案，其中，與彈簧舌點式地通過在徑向內部布置在所述彈簧舌上的突出部進行支撐的情況相比，通過突出部卡在引導槽中引起在縱向方向上觀察更穩定且更長的支撐。由此，不僅改善了并且無間隙地實現了在周緣方向上的固定，而且更可靠且牢固地構造軸向的固定。
[0026]也優選轉向柱組件的這樣的實施例，其特征在于，開關模塊具有至少一個卡鎖元件，所述卡鎖元件從徑向外部配合到所述至少一個引導槽中并且在徑向方向上觀察可移動地被保持著。在此，卡鎖元件徑向向內、即朝向縱軸線被加載彈簧負荷、優選預張緊，其中，所述卡鎖元件與突出部共同作用以便將開關模塊軸向卡鎖在套管上。優選在此所述至少一個卡鎖元件被保持或支承在開關模塊的殼體中。卡鎖元件特別是用于在裝配開關模塊時防止從套管掉下。如果將開關模塊插到套管上，則優選在內側保持在殼體上的卡鎖元件防止在開關模塊卡緊在套管上之前所述開關模塊從所述套管掉下。為此優選提出，在將開關模塊和套管套到一起時卡鎖元件在套管的至少一個突出部之后卡鎖。在套到一起時，在徑向方向上被加載彈性負荷或預張緊的卡鎖元件從突出部抬起，其中，在縱向方向上觀察，所述卡鎖元件在突出部之后返回到其松弛的或預張緊的初始位置中。因此，整體上進行徑向的往復運動。
[0027]為了簡化抬起運動，優選在卡鎖元件上設置有具有相對小的斜度的第一傾斜面，該第一傾斜面尤其優選構造得與突出部的端側的第一助滑面互補。在將開關模塊套到套管上時，第一傾斜面在第一助滑面上滑動，其中，卡鎖元件在徑向方向上被抬起。在其在縱向方向上觀察背離第一傾斜面的側上，卡鎖元件優選具有第二傾斜面，所述第二傾斜面具有明顯更高的斜度，由此，開關模塊從套管的拉出運動變得困難。突出部優選在套裝好的狀態中朝向卡鎖元件的側上也具有相應更陡的第二助滑面，從而開關模塊的套裝整體上比所述開關模塊的拉出容易得多。以這種方式，在開關模塊卡緊在套管上之前，通過卡鎖元件在突出部之后卡鎖，引起所述開關模塊在套管上的至少第一緊固。優選開關模塊具有多個卡鎖元件，所述卡鎖元件與多個突出部共同作用以便將開關模塊軸向卡鎖在套管上。
[0028]在轉向柱組件的優選的實施例中，卡鎖元件與銷相連接，所述銷在徑向方向上觀察可移動地在殼體中被引導。在此，這樣地布置和構造銷，使得當卡鎖元件在縱向方向上觀察布置在突出部的高度上時所述銷向外穿過殼體的穿通孔，并且當卡鎖元件在縱向方向上觀察布置在突出部之前或之后時所述銷不穿過穿通孔。優選卡鎖元件由卡鎖滑塊形成，在所述卡鎖滑塊上在上側固定有銷，所述銷可被引導地支承在布置在殼體內側上的襯套或雙軸承中。優選銷具有止擋，所述止擋防止從襯套或軸承掉出來。優選銷承載壓力彈簧，所述壓力彈簧一方面支撐在卡鎖滑塊上并且另一方面支撐在襯套或雙軸承的內軸承上。
[0029]在開關模塊的殼體上構造有穿通孔，所述穿通孔與銷對準，并且所述穿通孔的直徑優選大于銷的與卡鎖滑塊對置的端部。如果將開關模塊插到套管上并且卡鎖元件在與突出部接觸的情況下進行其徑向往復運動，則與卡鎖元件固定的銷同時也進行徑向往復運動。在此，銷的端部穿過殼體的穿通孔并且因此可從外部被工人看到。當卡鎖滑塊在突出部之后卡鎖時，在縱向方向上觀察，卡鎖滑塊返回到突出部之后并且由此銷也又向內返回到殼體中。于是，優選銷以其背離卡鎖元件的端部與穿通孔齊平。優選銷的與卡鎖元件對置的端部被彩色標記。
[0030]將開關模塊插到套管上的工人由此可根據銷看出，根據卡鎖聲響聽出，并且也可觸覺地感覺到，何時到達正確的裝配位置、也就是說開關模塊相對于套管并且由此也相對于轉向軸的正確的相對位置。
[0031]如果到達了正確的相對位置，開關模塊可卡緊在套管上。
[0032]據此，正確的裝配位置可觸覺地、聲學地且視覺地反饋給工人，而為此不必使用附加的固定機構或裝配過程件。
[0033]在轉向柱組件的優選的實施例中，開關模塊具有楔形傳動，固定套筒可通過所述楔形傳動卡緊在套管上。在這種情況中，殼體優選具有第一楔形面，其中，固定套筒具有第二楔形面，其中，楔形面這樣地彼此相對布置和定向，使得當殼體相對于固定套筒且相對于套管在縱軸線的方向上移動離開轉向軸的朝向方向盤的端部時，固定套筒卡緊在套管上。于是，通過工人將方向盤套裝到轉向軸上并且擰緊方向盤螺釘，開關模塊可卡到套管上，由此，同時得到在殼體和固定套筒之間的以上描述的相對運動，由此，所述固定套筒被徑向壓縮并且由此被卡到套管上。這優選一直進行，直至在開關模塊和套管之間在周緣方向和縱向方向上觀察形成絕對的無間隙性。
[0034]已表明，固定套筒優選可相對于殼體移動地設置在殼體上、特別是布置或者說固定在殼體上。特別是固定套筒和殼體優選這樣地相互連接，使得所述固定套筒和殼體在縱向方向上觀察可相對于彼此移動。在這種情況中，殼體可相對于固定套筒移動，在所述移動中，殼體的第一楔形面在固定套筒的第二楔形面上滑動，從而整體上實現楔形傳動，固定套筒通過所述楔形傳動徑向地壓縮并且由此卡到套管上。
[0035]作為備選，這樣的實施例是可行的，在該實施例中，開關模塊具有用于卡緊固定套筒的卡環。于是，卡環優選布置且擰緊在固定套筒的背離方向盤的端部上，以便固定套筒在徑向方向上觀察壓縮并且卡緊在套管上。在轉向柱組件的設置有用于卡緊固定套筒的卡環的實施例中，可行的是，固定套筒固定地設置在殼體上，特別是這樣地與所述殼體相連接，使得在殼體和固定套筒之間不可相對移動。即，所述固定套筒特別是與殼體構造成一體或者剛性地、例如通過螺紋連接或以其它合適的方式固定在所述殼體上。因此，在這種情況中，不需要在殼體和固定套筒之間的相對移動，因為所述固定套筒通過卡環徑向壓縮并且卡緊在套管上。
[0036]所述目的也通過提供具有權利要求9所述特征的套管來實現。套管特別是被構造在根據以上描述的實施例中任一項所述的轉向柱組件中使用。其特征在于，所述套管在外周面上具有至少一個徑向突出部。突出部優選構造成在軸向方向上長形的。在此，結合套管實現已經結合轉向柱組件描述的優點。
[0037]最后，所述目的通過提供具有權利要求10所述特征的車輛來實現。車輛的特征在于根據以上描述的實施例中任一項所述的轉向柱組件。在此，結合車輛實現已經結合轉向柱組件描述的優點。車輛優選構造成機動車。
【附圖說明】
[0038]下面借助于附圖詳細解釋本發明。附圖表示:
[0039]圖1示出轉向柱組件的第一實施例的示意性縱剖視圖；
[0040]圖2示出轉向柱組件的第二實施例的示意性橫剖視圖；以及[0041 ]圖3示出轉向柱組件的第三實施例的示意性細節圖。
【具體實施方式】
[0042]圖1示出了轉向柱組件I的第一實施例的示意性縱剖視圖。所述轉向柱組件具有轉向軸3和套管5，其中，套管5在周緣方向上觀察包圍轉向軸3。
[0043]轉向軸3可繞縱軸線L相對于套管5轉動地被支承。優選套管5在空間上固定地布置，其中，轉向軸3在所述套管中并且可繞縱軸線L相對于套管5轉動地被支承。在此可行的是，轉向軸3可轉動地支承在套管5中。作為備選可行的是，轉向軸3可轉動地支承在另一部件上、特別是車輛的具有轉向柱組件I的部件上。而套管5優選支撐在車輛的具有轉向柱組件I的部件上，從而所述套管在那里在空間上固定地被保持著。
[0044]此外，轉向柱組件I具有開關模塊7，所述開關模塊具有殼體9和布置在殼體9上的固定套筒11。固定套筒11在徑向方向上觀察、因此在垂直于縱軸線L的方向上觀察可至少局部地被壓縮，并且所述固定套筒被這樣構造，使得開關模塊7可通過固定套筒11套裝到套管5上并且可卡緊在所述套管上。為此，固定套筒11優選具有稍微大于套管5的外直徑的內直徑，從而固定套筒11可插套到套管5上。如果局部地壓縮了固定套筒11，則在被壓縮的區域中所述固定套筒的內直徑減小，從而固定套筒11被卡到套管5上。由此，特別是可建立開關模塊7相對于套管5的軸向固定。
[0045]固定套筒11優選被固定在殼體9上。但是，下述這樣的實施例也是可行的，在該實施例中，固定套筒11與殼體9一體地設置。特別優選固定套筒11在很大程度上在中央設置在殼體9上，其中，優選開關模塊7的以及特別是殼體9的重心大致位于縱軸線L上。
[0046]優選固定套筒11包圍殼體9的用于套管5的插入開口。該插入開口優選與用于方向盤螺釘的旋擰開口對準，所述方向盤螺釘可從與插入開口對置的側同軸線地擰入到殼體9中，以將方向盤固定在轉向軸3上。在此，方向盤螺釘優選同時與殼體9共同作用，以將開關模塊7固定在套管5上。
[0047]在此優選提出，殼體9的內周面構造得朝套管5稍微錐形地擴大，其中，所述殼體貼靠在固定套筒11的反形狀的外周面上。如果擰緊方向盤螺釘，則所述方向盤螺釘優選這樣地沿著縱軸線L的方向擠壓殼體9，使得由于固定套筒11的外周面和殼體9的內周面的錐度而產生楔形傳動的作用，由此，固定套筒11至少局部地壓縮并且卡在套管5上。
[0048]套管5在外周面13上具有至少一個徑向突出部，在此是第一徑向突出部15以及第二徑向突出部17，其中，徑向突出部15、17從外周面13開始沿著徑向方向延伸離開縱軸線L。即，所述徑向突出部從外周面13徑向向外伸出。
[0049]固定套筒11在內周面19上具有至少一個在縱向方向上觀察延伸的引導槽21。在此表明，徑向突出部15、17在開關模塊7套裝到套管5上時配合到引導槽21中。在此，引導槽21這樣地與徑向突出部15、17相協調，使得開關模塊7在周緣方向上觀察無間隙地布置在套管5上。
[0050 ]在此，周緣方向是指同心地包圍縱軸線L的方向。
[0051]因此，通過使徑向突出部15、17配合到引導槽21中，可有效地且無間隙地避免開關模塊7相對于套管5扭轉。以這種方式在空間上固定地布置開關模塊7，其中，轉向軸3整體上可相對于套管5且可相對于開關模塊7轉動地被支承。開關模塊7在套管5上無間隙的布置在此對于集成到開關模塊7中的轉向角傳感器的功能性來說也是決定性的，該轉向角傳感器是優選集成在車輛中的疲勞識別裝置的重要組成部分。此外，無間隙對于車輛駕駛員的轉向舒適性來說是重要的。
[0052]為了將開關模塊7在周緣方向上固定在套管5上，在傳統的轉向柱組件I中，典型地設置有集成到殼體9中的卡鎖滑塊，所述卡鎖滑塊配合到套管5上的槽中。然而，所述卡鎖滑塊需要在殼體9中相對大的結構空間，從而套管5必須構造有小的直徑。
[0053]而在此提出的轉向柱組件I完全沒有這種安置在殼體9中的用于在周緣方向上固定開關模塊7的卡鎖滑塊。因此，節省了為此所需的結構空間，并且在殼體9上僅僅必須設置引導槽21。確切地說是將用于在周緣方向上固定的徑向突出部15、17設置在套管5上，從而所述套管可構造得比已知情況大。由此，提高了所述套管的剛性和固有頻率，這減小了駕駛員能感覺到的振動并且因此提高了轉向舒適性。同時，轉向柱組件I的更剛性的構造方案也用于車輛及其乘員的安全性。
[0054]在優選的實施例中，突出部15、17在外周面13上成形、沖制或者壓印而成。然而也可行的是，突出部15、17作為獨立的元件固定在套管5上，其中，所述突出部特別是可釬焊、熔焊、粘接或注射到外周面13上。
[0055]已表明，在圖1中示出的實施例中，在套管5上設置有兩個突出部15、17，所述突出部在縱向方向上觀察彼此相對錯位并且特別是在軸向上先后布置，其中，所述突出部配合到相同的引導槽21中。這改善并加強了固定套筒11在套管5上的卡緊效果并且提高了轉向柱組件I的剛性并且通過延長開關模塊7在套管5上的支撐和引導而提高了無間隙的布置。
[0056]附加地或作為備選，優選設置至少一個第三突出部，所述第三突出部相對于突出部15、17在周緣方向上觀察錯位地布置，特別是錯位成沿著直徑線觀察相對而置或者從180°位置稍微錯出來，以便預給定開關模塊7在套管5上的單義裝配位置。在此，固定套筒11對于所述至少一個另外的突出部也優選具有引導槽，所述引導槽在縱向方向上延伸，并且所述至少一個另外的突出部配合到所述引導槽中。在圖1中純粹示例性地示出了兩個另外的徑向突出部23、23’。所述兩個另外的徑向突出部在周緣方向上觀察相對于徑向突出部
15、17錯位地布置，然而這兩者又相對彼此位于相同的角位置中，從而所述兩個另外的徑向突出部配合到固定套筒11上的一個未示出的另外的公用的引導槽中。在此，附加的突出部23、23’在此在縱向方向上觀察不是相對于第一和第二徑向突出部15、17錯位地布置。但是，下述這樣的實施例也可行的，在該實施例中，設置有另外的不僅在軸向上而且在周緣方向上錯位的突出部。
[0057]開關模塊7具有至少一個卡鎖元件，其中，在圖1中示出了兩個卡鎖元件25、27。所述卡鎖元件從徑向外部、因此在圖1中從上方配合到引導槽21中并且在徑向方向上觀察可移動地被保持在殼體9中。卡鎖元件25、27借助于壓力彈簧29、31徑向向內、即朝向縱軸線L被加載彈簧負荷并且優選被預張緊，其中，壓力彈簧29、31—方面支撐在殼體9中并且另一方面支撐在卡鎖元件25、27上。卡鎖元件25、27與突出部15、17共同作用，以便將開關模塊7軸向地卡鎖在套管5上。在此，在將開關模塊7套裝到套管5上時，所述卡鎖元件在圖1中從右向左在突出部15、17之后卡鎖。如果將開關模塊7套到套管5上，則卡鎖元件25、27滑過突出部15、17，即在此從所述突出部抬起并且由于通過壓力彈簧29、31施加的預張緊力而在突出部15、17之后、即在圖1中在所述突出部左側又返回到其在引導槽21中的松弛的或者預張緊的初始位置中。
[0058]如果固定套筒11具有多于一個的引導槽21，則優選在每個引導槽中設置有至少一個卡鎖元件25、27。為了使卡鎖元件25、27從突出部15、17抬起并且可在所述突出部之后卡鎖，固定套筒11具有相應的穿通開口。
[0059]卡鎖元件25、27優選在其在套到套管5上的方向上觀察朝向突出部15、17的側上具有第一傾斜面33，所述第一傾斜面具有相對小的斜度，因此與縱軸線L夾有相對小的角度。這簡化了在將開關模塊7套到套管5上時卡鎖元件25、27的徑向的抬升運動。優選突出部15、17分別具有朝向第一傾斜面33的第一助滑面35，所述第一助滑面如第一傾斜面33那樣具有相對小的斜度。優選第一助滑面35的斜度與第一傾斜面33的斜度相一致，由此，所述第一助滑面和所述第一傾斜面在楔形傳動的意義上相對彼此滑動，由此，在將開關模塊7套到套管5上時在突出部15、17的區域中得到卡鎖元件25、27的特別輕松的抬升運動。
[0060]在背離第一傾斜面33的側上，卡鎖元件25、27分別具有第二傾斜面37，所述第二傾斜面具有比第一傾斜面33大的斜度，因此特別是與縱軸線L夾有更大的角度。由此，一旦卡鎖元件25、27在突出部15、17之后、即在圖1中在所述突出部左側卡鎖，開關模塊7從套管5逆著套上方向、即在圖1中從左向右的拉出運動就變得困難。
[0061]優選突出部15、17分別具有背離第一助滑面35布置的第二助滑面39，所述第二助滑面優選也具有比第一助滑面35大的斜度。特別優選提出，第二助滑面39在其斜度方面與第二傾斜面37不一致，從而在此得不到面狀的楔形傳動，而是確切地說僅僅得到線接觸，這使得開關模塊7從套管5的拉出運動更加困難。
[0062]在圖1中示出了在套到套管5上時的開關模塊7，其中，第二卡鎖元件27還沒與第二突出部17配合，其中，第一卡鎖元件25剛好滑動到第一突出部15上并且被所述第一突出部移動到其抬高的位置中。
[0063]當兩個卡鎖元件25、27在突出部15、17之后、即在圖1中在所述突出部左側返回到其在引導槽21中的初始位置中時，殼體9在其卡鎖位置中布置在套管5上。
[0064]與突出部15、17共同作用的卡鎖元件25、27防止在固定套筒11最終卡到套管5上之前開關模塊7從套管5掉落或不期望地分離。
[0065]卡鎖元件25、27在此構造成卡鎖滑塊，在所述卡鎖滑塊上在徑向外部、即在圖1中在上側分別固定有銷41、43。銷41、43優選在設置在殼體9上的未示出的襯套或雙軸承中在徑向方向上觀察可移動地被保持和被引導。在此，銷41、43分別具有未示出的止擋部，所述止擋部防止從襯套或者說雙軸承中掉出。銷41、43承載壓力彈簧29、31，所述壓力彈簧優選構造成螺旋彈簧并且包圍銷41、43。在此，壓力彈簧29、31優選一方面支撐在卡鎖元件25、27上、特別是卡鎖滑塊上，并且另一方面支撐在襯套或雙軸承的內軸承上。
[0066]在殼體9上在外表面45上布置有穿通孔47、49，所述穿通孔與銷41、43對準，其中，所述銷優選可穿過穿通孔47、49。為此，穿通孔47、49的內直徑構造得優選稍微大于銷41、43的背離卡鎖元件25、27的端部51、53。
[0067]如果在將開關模塊7套到套管5上時卡鎖元件25、27在突出部15、17的區域中進行其徑向的往復運動，則銷41、43跟隨卡鎖元件25、27的該往復運動。在此，銷41、43的自由端部51、53穿過穿通孔47、49，由此，通過使端部51、53伸出超過外表面45，所述端部暫時可從外部、即從殼體9之外被看到。為了提高端部51、53的可見性，所述端部優選被彩色標記。在套上方向上觀察在突出部15、17之后，卡鎖元件25、27返回到其在引導槽21中的松弛的或預張緊的初始位置中，由此，銷41、43也返回到殼體9中。優選在該位置中端部51、53與外表面45齊平。
[0068]在圖1中示出，第一銷41的第一端部51剛好伸出超過外表面45，因為第一卡鎖元件25在第一突出部15上滑動并且就此而言通過所述第一突出部徑向抬起。而第二卡鎖元件27布置在其在引導槽21中的松弛的或預張緊的位置中并且還未與第二突出部17配合。因此，第二銷43的第二端部53也不伸出超過外表面45，而是與外表面45齊平地布置在第二穿通孔49中。根據圖1的視圖是示例性的。優選卡鎖元件25、27和突出部15、17這樣地布置在公用的引導槽21的區域中，使得卡鎖元件25、27同時與突出部15、17配合，滑動經過所述突出部并且在所述突出部之后卡鎖。在此，優選實現這樣的卡鎖位置，在所述卡鎖位置中所有卡鎖元件25、27都可靠地布置在突出部15、17緊后面并且在接觸的情況下貼靠在所述突出部上，從而在開關模塊7的裝配位置中對于所有卡鎖元件25、27都得到確定的且穩定的卡鎖位置。但是，顯然下述這樣的實施例也是可行的，在該實施例中，一個引導槽21的卡鎖元件25、27和突出部15、17如在圖1中示出的那樣相對于彼此布置，或者以其它方式布置。
[0069]通過與卡鎖元件25、27共同作用的銷41、43及其端部51、53的在此描述的機制，將開關模塊7裝配在套管5上的工人能看到、聽到并且也能感覺到:何時到達開關模塊7在套管5上的正確的裝配位置。特別是伸出超過外表面45的端部51、53不僅可視覺地被看到，而且也可觸覺地被觸摸到。
[0070]如果到達了正確的裝配位置并且開關模塊7借助于卡鎖元件25、27卡鎖在套管5上，則可通過工人裝上并且固定方向盤，其中，擰緊方向盤螺釘。在此，優選同時也將固定套筒11卡到套管5上，直至得到絕對的無間隙。作為備選可行的是，固定套筒11借助于卡環卡到套管5上，其中，卡環優選設置在固定套筒11的背離方向盤的端部上。
[0071]圖2示出了轉向柱組件I的第二實施例的示意性橫剖視圖。相同的元件以及功能相同的元件設置有相同的參考標號，從而就此而言參考以上描述。在此特別是示出，突出部15如何配合到引導槽21中，由此使開關模塊7的固定套筒11在周緣方向上觀察被固定在套管5上。
[0072]在第二實施例中，在套管5上設置有另外的突出部55，其中，所述另外的突出部配合到固定套筒11的相應的引導槽57中。在此表明，突出部15、55在此在直徑兩端彼此正相對著布置。由此得到從開關模塊7到套管5中的或者相反的非常均勻的轉矩引入。但是，同時也表明，原則上可實現開關模塊在套管5上的兩個不同的裝配位置。當出于其它原因、例如由于開關模塊布置在使用轉向柱組件I的車輛的駕駛系統中而僅可實現開關模塊7的一種布置時，這也不會有妨礙。
[0073]為了實現開關模塊7在套管5上的單義的定位，在另一實施例中優選提出，所述另外的突出部55不直接與第一突出部15在直徑兩端正對著，而是確切地說在周緣方向上觀察稍微相對于該正對的位置錯位地布置，從而通過突出部15、55破壞了繞縱軸線L的旋轉對稱性。相應地于是也將引導槽57錯位地布置在固定套筒11上，其中，最終形成開關模塊7在套管5上的僅僅一個可能的裝配位置。
[0074]顯然可行的是，在套管5上設置多個另外的突出部并且在固定套筒11上設置多個相應的另外的引導槽，所述另外的突出部和所述另外的引導槽在周緣方向上觀察可對稱地或非對稱地布置。
[0075]在引導槽21的側壁和突出部15之間以及在引導槽57和突出部55之間的側向距離在圖2中過大地示出。實際上，引導槽21、57和突出部15、55的尺寸這樣地彼此協調，使得無論如何在固定套筒11卡在套管5上的狀態中得到開關模塊7的無間隙的布置。
[0076]為了在周緣方向上完全消除開關模塊7在套管5上的間隙，引導槽21、57優選具有帶有彼此相對傾斜地布置的側壁的梯形輪廓，從而在固定套筒11壓縮時，突出部15、55的在套管5的縱向方向上延伸的縱向側被引導槽21、57的傾斜的側壁卡住。
[0077]代替總體上傾斜的側壁，可行的是，引導槽21、57具有成斜面的角部，因此具有倒棱。
[0078]圖3示意性地示出了轉向柱組件I的一個這樣的第三實施例。相同的以及功能相同的元件設置有相同的參考標號，從而就此而言參考以上描述。在此，引導槽21在槽底部61和在縱向方向上、因此相對于圖3的繪圖平面垂直地延伸的側壁63之間分別具有倒棱59。利用傾斜的壁區段或者說倒棱59，引導槽21在固定套筒11徑向壓縮時被卡在突出部15上，從而最終對于套管5在固定套筒11中或者說對于固定套筒11在套管5上不再保留間隙。
[0079]優選固定套筒11的每個引導槽21都具有這種梯形的輪廓或者說傾斜的側壁或倒棱59。因此，總地來說，開關模塊7特別穩固地支承在套管5上并且由此轉向柱組件I的固有頻率提尚。
[0080]總地來說已表明，轉向柱組件I以簡單的方式實現開關模塊7在套管5上的抗扭轉，借助于該抗扭轉獲得套管5的提高的剛性和固有頻率。在此，得到了穩定的固定，這種穩定的固定也承受得住高的轉矩。在此，轉向柱組件I可在不改變的情況下被集成到現有的裝配流程中。
【主權項】
1.一種轉向柱組件(1)，所述轉向柱組件具有-轉向軸(3)和包圍所述轉向軸(3)的套管(5)，-其中，所述轉向軸(3)以能相對于所述套管(5)繞縱軸線(L)轉動的方式被支承，以及-所述轉向柱組件具有開關模塊(7)，所述開關模塊具有殼體(9)和設置在所述殼體(9) 上的固定套筒(11)，_其中，所述固定套筒(11)被構造成，使得所述開關模塊(7)利用所述固定套筒(11)能 套裝到所述套管(5)上并且借助于所述固定套筒(11)的徑向壓縮能卡緊在所述套管上，其特征在于，-所述套管(5)在外周面(13)上具有至少一個徑向的突出部(15，17;23,23’；55)，_所述固定套筒(11)在內周面(19)上具有在縱向方向上延伸的至少一個引導槽(21; 57 )，其中，當所述開關模塊(7)被套裝到所述套管(5)上時，徑向的突出部(15，17; 23，23 ’ ； 55)接合到引導槽(21 ;57)中，其中，所述接合最遲在所述固定套筒(11)的卡緊狀態中是無 間隙的。2.根據權利要求1所述的轉向柱組件(1 )，其特征在于，徑向的突出部(15，17; 23，23 ’ ； 55)具有在所述套管的軸向方向上呈長形的形狀。3.根據上述權利要求中任一項所述的轉向柱組件(1)，其特征在于，徑向的突出部(15， 17;23,23’；55)與所述套管(5)構造成一體，其中，所述突出部(15，17;23,23’；55)優選在所 述外周面(13)上壓印、部分地沖制或模制而成，或者所述突出部(15,17 ;23,23’； 55)作為獨 立的元件固定在所述套管(5)上，特別是釬焊、熔焊、粘接或注射在所述套管上。4.根據上述權利要求中任一項所述的轉向柱組件(1)，其特征在于，所述套管(5)具有 至少兩個徑向的突出部(15，17;23,23’；55)，其中，這些突出部(15，17;23,23’；55)沿著直 徑線觀察彼此對置地布置或在周緣方向上觀察彼此相對錯位地布置，和/或，這些突出部 (15，17; 23，23 ’； 55)在縱向方向上觀察彼此相對錯位地布置，其中，所述固定套筒(11)優選 具有至少兩個引導槽(21; 57)，其中，每個引導槽(21; 57)配設給至少一個突出部(15,17; 23,23,；55)〇5.根據上述權利要求中任一項所述的轉向柱組件(1)，其特征在于，所述引導槽(21; 57)在橫截面中觀察具有梯形的輪廓。6.根據上述權利要求中任一項所述的轉向柱組件(1)，其特征在于，所述開關模塊(7) 具有至少一個卡鎖元件(25,27)，所述卡鎖元件從徑向外部接合到所述至少一個引導槽 (21; 57)中并且以能在徑向方向上移動的方式被保持，其中，所述卡鎖元件(25，27)徑向向 內被加載彈簧負荷、優選預張緊，并且與所述突出部(15，17;23,23’；55)共同作用以將所述 開關模塊(7)軸向卡鎖在所述套管(5)上。7.根據上述權利要求中任一項所述的轉向柱組件(1)，其特征在于，所述卡鎖元件(25， 27)與銷(41，43)相連接，所述銷以能在徑向方向上在所述殼體(9)中移動的方式被引導，其 中，這樣地布置和構造所述銷(41，43)，使得當所述卡鎖元件(25,27)在縱向方向上觀察布 置在所述突出部(15,17; 23，23’ ；55)的高度上時所述銷向外伸過所述殼體(9)的穿通孔 (47,49)，而當所述卡鎖元件(25,27)在縱向方向上觀察布置在所述突出部(15，17;23,23’； 55)之前或之后時所述銷(41，43)不伸過所述穿通孔(47,49)。8.根據上述權利要求中任一項所述的轉向柱組件(1)，其特征在于，所述開關模塊(7)具有楔形傳動結構，所述固定套筒(11)能通過所述楔形傳動結構卡緊在所述套管(5)上，或 者所述開關模塊(7)具有用于將固定套筒(11)卡緊在所述套管(5)上的卡環。9.一種套管(5)，特別是用于根據權利要求1至8中任一項所述的轉向柱組件(1)，其特 征在于，所述套管(5)在外周面(13)上具有至少一個優選在軸向方向上呈長形的、徑向的突 出部(15，17;23,23’；55)。10.—種車輛、特別是機動車，具有根據權利要求1至8中任一項所述的轉向柱組件(1)。
【文檔編號】B62D1/16GK105960363SQ201480074782
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2014年12月4日
【發明人】A·赫本斯特雷特, H-D·勒夫勒, M·毛赫
【申請人】戴姆勒股份公司