CN115362098B - 用于机动车的转向柱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车的转向柱(1)，该转向柱包括调节单元(2)，该调节单元至少部分地由导电材料形成，转向轴(23)能够绕纵轴线(L)旋转地安装在该调节单元中，其中，调节单元(2)能够绕枢转轴(44)枢转地安装在枢转轴承上，该枢转轴(44)横向于纵轴线(L)并且能够与机动车导电地连接，该枢转轴延伸穿过调节单元(2)的轴承座(4)的电绝缘的轴承开口(42)并且经由导电的导体元件(45)连接至调节单元(2)。为了提供不太复杂并能改进电连接的改善的电接地连接，本发明提出，导体元件(45)与轴承座(4)一件式地构造。

Description

用于机动车的转向柱

技术领域

本发明涉及一种用于机动车的转向柱，该转向柱包括调节单元，该调节单元至少部分地由导电材料形成，并且转向轴以能围绕纵轴线旋转的方式安装在该调节单元中，其中，调节单元以能够绕枢转轴枢转的方式安装在枢转轴承上，该枢转轴横向于纵轴线并且能够与机动车导电连接，该枢转轴延伸穿过调节单元的轴承座的电绝缘轴承开口并且经由导电导体元件连接至调节单元。

背景技术

这种类型的可调节转向柱允许通过调节转向柱相对于车辆车身的倾斜度来调节安装在转向轴的后端处的方向盘的高度，以便使方向盘的位置适应机动车的驾驶员的就座位置。为了调节高度，调节单元围绕水平枢转轴可枢转地安装在与车身连接的支承单元上，在所述调节单元中，转向轴可旋转地安装在套管中。

枢转轴在支承部中可旋转地安装在套管的轴承座中。

电开关和控制元件附接到调节单元，例如可手动操作的转向柱开关以及可选地集成在方向盘中的开关。开关被集成到车载电网的电路中，在该车载电网中，电接地部与金属的车辆车身连接。在这种类型的转向柱的情况下，所述开关元件与车身的接地连接通过调节单元的金属的、彼此电连接的部件、例如套管以及支承单元进行。

为了能够实现平稳的和少维护的调节，例如由JP 2008 222 050A1公知的是，金属枢转轴支承在由塑料制成的轴承套中，所述轴承套位于金属的轴承座的轴承开口中。由于塑料是不导电的，因此枢转轴通过轴承开口中的轴承套与轴承座电绝缘。为了产生接地连接，因此设置有附加的导体元件，该导体元件将金属的轴承座和枢转轴导电地连接。导体元件被实施为由导电材料制成的单独部件，例如金属板连接片，其在绝缘轴承套外侧以导电方式安装在调节单元上，并且枢转轴与滑动触点电接触。不利的是导体元件的复杂的制造和安装，并且存在两个机械的接触部位，即在导体元件和调节单元的轴承座之间和在导体元件和枢转轴之间，由此可能出现不利的提高的电接触电阻。

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种具有改进的电气接地连接的可调节转向柱，该转向柱不太复杂并且允许更好的电气连接。

发明内容

根据本发明，该目的通过本发明的转向柱来实现。

用于机动车的转向柱包括调节单元，该调节单元至少部分地由导电材料形成并且能够电连接至机动车的车载电网，转向轴能够绕纵轴线旋转地安装在该调节单元中，其中，调节单元在枢转轴承上能够绕枢转轴枢转地安装，该枢转轴横向于纵轴线并且能够导电连接至机动车，该枢转轴延伸穿过调节单元的轴承座的电绝缘轴承开口并且经由能够导电的导体元件连接至调节单元，在该转向柱中，根据本发明规定，导体元件与轴承座一件式形成。

根据本发明，导体元件与轴承座集成地构造，并且由导电材料的集成的区段形成，轴承座本身由所述导电材料构成，例如由金属材料如钢或类似物。由于导体元件与轴承座一起形成集成的构件，所以与上述现有技术相比省去了导体元件的单独的制造和安装，由此能够以有利的方式降低制造和安装耗费。

优选这样构造调节单元，使得它可与机动车车载电网电连接。

特别优选地，导体元件与轴承座集成地一件式地构成。由此可以进一步简化复杂性。

在一种有利的改进方案中可以规定，枢转轴可以与车辆车身导电连接。车辆车身可以包括车辆横梁。为了连接，可以使用固定装置，例如螺钉。因此，在将枢转轴连接在车辆车身上之后，也建立了在枢转轴和车辆车身之间的电连接，从而由于导体元件的根据本发明的实施方案提供了至调节单元的电连接。

优选地，调节单元与支承单元耦联，其中，支承单元与枢转轴导电地相连接。

另一个优点是，通过根据本发明的一件式的实施方案，在轴承座和导体元件之间不存在附加的机械接触，由此在该部位上避免了接地连接的潜在有害的接触电阻并且改进了导电能力。调节单元通过轴承座、导体元件、枢转轴和支承单元导电地与车辆车身连接，该车辆车身与机动车车载电网的电接地部连接。

轴承座以导电方式连接至调节单元，并且为此目的，轴承座可以以导电方式、优选以固定方式连接至调节单元的套管，转向轴以可旋转方式安装在该套管中。与优选由金属材料、如钢或类似材料构成的套管的导电连接可以材料配合地、力配合地和/或形状配合地以良好导电的方式进行，例如通过焊接或面状地相互贴靠的导电接触面。同样可以想到的是，轴承座与套管一件式地形成。

具有轴承座的套管可以是外壳单元的外部套管或外套管，在该外部套管或外套管中，一个或多个内部套管或内套管可以布置成能够在纵向方向上可伸缩地调节。因此，转向柱可以被设计成在纵轴线的方向上是可调节的，以便实现纵向调节。可伸缩的、长度可调节的套管可以优选地导电地相互连接。在长度可调的转向柱中，转向轴同样可以具有可伸缩地相对于彼此调节的区段。

转向轴可以能够围绕纵轴线旋转地安装在套管中的一个或多个中，例如安装在滚动轴承中。通过滚动轴承可以构造与转向轴的导电的接地连接。

优选地可以规定，轴承座具有金属板材成型件，并且导体元件具有板连接片。板成型件可以作为例如由钢板制成的板材冲压弯曲件经济地制成并且具有对于接地连接足够的导电能力。导体元件可以简单地在制造时通过优选地连接片形或舌形的成形部与板成型件一件式地实现。该成形部可简单地塑性变形，例如通过弯曲，以便导电地接触枢转轴。在此，相对于根据现有技术已知的轴承座，不提高或不明显提高制造耗费，使得能够明显降低用于提供导体元件的制造耗费和安装耗费。

轴承座，例如上述板成型件，可以通过合适的接合方法导电地与调节单元的外部套管连接，例如通过材料配合、形状配合和/或力配合接合的、裸露的金属表面。

轴承座可以包括沿径向从套管突出的臂或轴承托架，该臂或轴承托架具有枢转轴承并且通过接合连接部与套管连接。套管同样可以具有可枢转地安装在支承单元上的引导箱，在引导箱中，轴承座与轴承开口一件式地集成。这种引导箱可以连同轴承座和导体元件一起构造为一件式的板成型件，由此可以进一步简化制造和装配。

构成导体元件的板连接片或板舌片优选地能够以长条的形式构造。所述板条能够在其一个端部上一件式地与轴承座连接，并且借助其另一个自由端部从轴承座突出，并且在那里借助接触区域传导地接触枢转轴。

也可以考虑并且可行的是，与轴承座一件式地构成的导体元件附加地或替选地直接导电地接触支承单元。

优选地，导体元件能够弹簧弹性地构造。导体元件能够弹性地张紧在轴承座和枢转轴之间，使得导体元件借助于其接触区域以弹簧应力以弹簧加载的方式贴靠在枢转轴上。通过弹簧应力，导体元件的接触区域被以预定的接触力压紧，从而产生具有小的过渡电阻或接触电阻的可靠的电气接地连接。

为了实现前述实施例，导体元件可以被构造为板连接片或舌片，其中，具有接触区域的自由端部可以以弹性方式横向于其纵向延伸弯曲，类似于在一侧被张紧的片簧。将轴承座设计为板成型件在此具有如下优点，即，导体元件的所要求的弹性特性可以简单地通过板连接片或舌片的形状和尺寸来预先给定。

优选地，连接片状或舌片状的导体元件能够从轴承座延伸直至枢转轴的贯穿横截面中。在将枢转轴沿轴向方向插入穿过轴承开口时，导体元件的自由端部被枢转轴横向于插入方向侧向地挤压或弹性地弯曲，使得导体元件利用接触区域通过在此产生的弹簧应力横向于轴向方向从外部贴靠在枢转轴处并且与其导电地接触。

导体元件可以由轴承座与枢转轴间隔地围绕横向于枢转轴的弯曲棱边弯曲。优选地，该实施方式可以在优选由钢板或弹簧钢板构成的板成型件中实现。导体元件能够构成为长形延伸的、优选弹簧弹性的板连接片或舌片，所述板连接片或舌片在轴承开口附近从轴承座朝向枢转轴的方向弯曲。板连接片于是形成一种在一侧与轴承座固定连接的片簧。长形延伸的板连接片的侧棱边可以基本上平行于枢转轴延伸。由于板连接片相对于轴承开口的平面弯曲了大于90°且优选小于135°的弯曲角度，所以导体元件从外侧朝向枢转轴倾斜地定向。弯曲角度优选可以这样与弯曲棱边到枢转轴的距离、枢转轴的外径和导体元件的长度相协调，使得导体元件以接触区段在其自由伸出的端部的区域中以锐角、即平缓倾斜地从外部贴靠枢转轴。这种布置可简单地制造和安装，并且条带状导体元件本身仅略微弹性弯曲，以便持久且可靠地产生所需的接触力，利用所述接触力将导体元件弹性地压靠在枢转轴上。

优选地能够提出，轴承座具有两个关于纵轴线彼此相对置的侧向臂，枢转轴延伸穿过所述侧向臂。每个侧向臂具有横向于纵轴线贯穿的轴承开口，枢转轴穿过该轴承开口。侧向臂的间距可以大于调节单元的横向尺寸或外径，通过该间距可以产生抗扭和横向稳定的支承。在此，导体元件优选能够设置在侧向臂之间。尤其可能的是，这些侧向臂构成为板成型件，并且导体元件作为板连接片从这些侧向臂中的至少一个倾斜地朝枢转轴弯曲地在这两个侧向臂之间延伸。由此，导体元件能够受保护地布置。

有利的是，在轴承座中的枢转轴支承在至少一个电绝缘的轴承套中。绝缘轴承套的导电率优选小于1000000西门子每米(S/m)，更优选小于10000西门子每米。优选地，轴承套可由塑料构成，其与金属形成良好的可滑动的轴承副，其在此长期是低磨损的，例如由聚四氟乙烯(PTFE)、聚酰胺(PA)、聚甲醛(POM)、聚醚醚酮(PEEK)或类似物构成。通过轴承套产生的电绝缘的支承通过根据本发明的导体元件电跨接。能够在轴承座的侧向臂中分别将一个轴承套插入轴承开口中，并且在侧向臂中的至少一个上能够构造作为一件式弯曲的导体条的导体元件。

优选地，枢转轴能够管状地构成。轴向张紧元件，例如作为固定装置的张紧栓，可以被引导通过通道。张紧栓优选地构造为螺栓并且具有螺纹。借助于张紧栓，张紧轴可以固定在支承单元上或直接固定在车辆车身上，例如固定在两个相互张紧的侧壁之间，所述侧壁从支承单元或从车辆车身向下突出并且关于纵轴线对置。在此，为了确保轴承座的包含间隙的、可容易调节的布置，枢转轴能够轴向向外突出超过轴承开口或插入到其中的轴承套，使得当枢转轴在端侧固定地夹紧在支承元件的侧壁之间时，在侧壁和轴承座之间的轴向间隙保持空出。

附图说明

下面借助于附图对本发明的有利的实施方式进行详细解释。详

细地示出：

图1以示意性透视图示出了根据本发明的转向柱，

图2以另一透视图示出了根据图1的转向柱，

图3示出了根据图1和图2的转向柱的轴向视图，

图4示出了穿过根据图1至图3的转向柱的根据本发明的枢转轴承的截面图。

具体实施方式

在不同的附图中，相同的部件始终设有相同的附图标记，并且因此通常也分别仅命名或提及一次。

图1、图2和图3各自示出了转向柱1的整体，具体而言，图1是从相对于行进方向的斜后方看的透视图，图2是从相同侧从斜前方看的透视图，并且图3是从关于纵轴线L的后方看的轴向视图。

转向柱1包括调节单元2，调节单元2具有内部套管21或内套管(下文简称为套管21)、外套管22和转向轴23，转向轴23以能够围绕纵轴线L旋转的方式安装在外套管22中，转向轴23在其后端部处具有用于附接方向盘(未示出)的固定区段24。为了纵向调节，外套管22容纳套管21，并且能够相对于套管21在纵轴线L的纵向方向上以伸缩的方式调节，如双箭头所示。

可与此处未示出的机动车车身连接的支承单元3包括弓形的托架31，该托架具有两个向下突出的、关于纵轴线L彼此对置的侧壁32。支承单元3导电地与机动车车载电网的电接地部连接，该电接地部贴靠在车辆车身上。为了更好地展示，支承单元3以虚线展示。支承单元3可以是转向柱1的一部分，或者可替代地，可以设置成是车辆车身的组成部分。在一种未示出的实施方式中，支承单元3可以与车辆横梁一起形成一件式的部件。

在套管21上固定地安装有轴承座4，该轴承座作为板材成型件、优选由钢板制成并且通过能导电的接合连接优选通过焊接操作、尤其通过激光焊接操作与同样优选由钢制成的套管21连接。

轴承座4具有两个关于纵轴线L彼此相对置的侧向臂41。相对于横向于纵轴线L的横轴线S，在侧向臂41中引入沿轴向方向对准的轴承开口42，由电绝缘的塑料构成的轴承套43插入到所述轴承开口中。管状枢转轴44围绕轴线S可旋转地安装在轴承套43中。由此形成枢转轴承，在该枢转轴承中，调节单元2为了调节方向盘的高度可围绕轴线S沿高度方向H枢转，如在图1中以双箭头所示。

枢转轴44由导电材料、优选由钢构成。

此外，转向柱1具有保持夹88，该保持夹具有用于将保持夹88固定在机动车车身上的固定开口。外套管22具有夹爪区段210，各夹爪区段210分别具有沿纵向方向的长孔211。为了固定高度调节，保持夹88具有两个向下突出的侧壁33，在所述侧壁之间布置外套管22的夹爪区段210。侧壁33包括用于高度调节的长孔330，这些长孔相应地关于纵轴线L成角度地延伸。

作用在侧壁33上的张紧装置5可通过操纵与张紧传动装置相互作用的张紧杆51而被选择性地置于固定位置或释放位置。张紧装置包括夹紧轴，其延伸穿过长孔330和长孔211。在固定位置，张紧装置5产生横向于纵轴线L定向的张紧力，该张紧力将两个侧壁33压向一起，由此将外套管22的夹爪区段210压向一起并且将容纳在其中的套管21以力配合的方式固定地夹紧在它们之间。在释放位置，张紧力被解除，并且调节单元2可以在高度方向H上和在纵向方向上被调节。

如在沿着图4中的轴线S的剖面图中可见，枢转轴44通过不导电的或至少不充分地导电的轴承套43电绝缘地支承在轴承座4的侧向臂41中。通过导体元件45在轴承座4和枢转轴44之间产生导电的连接，所述导体元件构成为与轴承座4一件式地构成的板连接片或舌片，所述板连接片或舌片借助接触区段46从外部贴靠在枢转轴44上。

导体元件45具有狭窄、长形的板连接片，该板连接片一件式地与其中一个侧向臂41(在图4的截面图中的左侧)通过弯曲部连接。在弯曲部中，导体元件45围绕横向于轴线S的弯曲轴线B以大于90°的弯曲角度弯曲，使得导体元件45以平角倾斜地朝轴线S靠拢，从而使得导体元件以自由端部上的接触区域46靠置到枢转轴44上。导体元件45和枢转轴线S之间的角度优选小于45°，特别优选小于20°。在此，板连接片可以如此强地弯曲，使得它通过其弹性而弹簧弹性地以接触力F将接触区域46压向张紧轴44的外表面。导体元件45和张紧轴44在它们的相互抵靠的接触面中优选地是金属裸露的，从而产生具有低接触电阻的良好导电性的接地连接。由于枢转轴44借助于张紧元件100(例如轴向穿过的螺栓)以在端面上导电的方式被夹紧在托架31的侧壁32之间，因此可以在调节单元2与支承单元3之间产生导电的接地连接。轴承套43优选地不与侧壁32接触。

附图标记说明

1转向柱

2调节单元

21内套管

22外套管

23转向轴

24固定区段

3支承单元

31托架

32侧壁

33侧壁

4轴承座

41侧向臂

42轴承开口

43轴承套

44枢转轴

45导体元件

46接触区段

5张紧装置

51张紧杆

L纵轴线

S横轴线

B弯曲轴线

F接触力

Claims (9)

1.一种用于机动车的转向柱(1)，该转向柱包括调节单元(2)，该调节单元至少部分地由导电材料形成并且转向轴(23)能够绕纵轴线(L)旋转地安装在该调节单元中，其中，调节单元(2)能够绕枢转轴(44)枢转地安装在枢转轴承上，该枢转轴(44)横向于纵轴线(L)并且能够与机动车导电地连接，该枢转轴延伸穿过调节单元(2)的轴承座(4)的电绝缘的轴承开口(42)并且经由导电的导体元件(45)连接至调节单元(2)，

其特征在于，

导体元件(45)与轴承座(4)一件式地构造。

2.根据权利要求1所述的转向柱，其特征在于，所述轴承座(4)具有金属的板成型件，并且所述导体元件具有板连接片(45)。

3.根据前述权利要求1-2中任一项所述的转向柱，其特征在于，所述导体元件(45)被设计为弹簧弹性的。

4.根据前述权利要求1-2中任一项所述的转向柱，其特征在于，所述导体元件(45)从所述轴承座(4)与所述枢转轴(44)间隔地围绕横向于所述枢转轴(45)的弯曲棱边(B)弯曲。

5.根据前述权利要求1-2中任一项所述的转向柱，其特征在于，所述轴承座(4)具有两个关于纵轴线(L)彼此相对置的侧向臂(41)，所述枢转轴(44)延伸穿过所述侧向臂。

6.根据权利要求5所述的转向柱，其特征在于，所述导体元件(45)设置在所述侧向臂(41)之间。

7.根据前述权利要求1-2中任一项所述的转向柱，其特征在于，所述枢转轴(44)在所述轴承座(4)中支承在至少一个电绝缘的轴承套(43)中。

8.根据前述权利要求1-2中任一项所述的转向柱，其特征在于，所述枢转轴(44)管状地构造。

9.根据前述权利要求中1-2任一项所述的转向柱，其特征在于，所述调节单元(2)具有外护套(22)，内护套(21)能够沿所述纵轴线(L)的方向伸缩式调节地容纳在所述外护套(22)中。