CN102762416B - 带有气袋模块的方向盘 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于汽车的方向盘，其带有气袋模块（24）和用来将该气袋模块固定在方向盘上的可拆式锁止连接机构，该方向盘具有锁止销（22、122），该锁止销形状锁合地埋置在方向盘的发泡的方向盘罩壳（20）中。

Description

带有气袋模块的方向盘

技术领域

本发明涉及一种方向盘，其借助可拆式锁止连接机构来容纳气袋模块，其中该方向盘具有方向盘骨架和发泡的方向盘罩壳，并且其中设置锁止销作为锁止连接机构的部分。此外本发明还涉及用以容纳在方向盘中的气袋模块，并涉及包括用于汽车的方向盘、气袋模块和用来将气袋模块固定在方向盘上的可拆式锁止连接机构的组件。

背景技术

这种布置结构例如由德国实用新型DE 201 17 140 U1已知。在这种组件或者方向盘－气袋模块布置结构中，方向盘和气袋模块是两个通过可拆式锁止连接机构彼此连接的预制且单独的结构元件。在公差或者间隙尺寸方面对方向盘和气袋模块之间的连接具有高的要求，因为它们处于驾驶员直接的视线范围和触碰范围内。此外在气袋模块被触发时，气袋模块与方向盘之间的连接必须要确保很高的保持力。同时，为了快速且简单地在汽车中安装方向盘以及在车间生产中拆卸，气袋模块与方向盘之间的连接应该是可拆的。为此，同时建立气袋模块与方向盘之间的锁止连接。

此外若气袋模块为了按喇叭还应该沿轴向向着方向盘运动，则用于方向盘与气袋模块之间的可拆式连接的结构上的耗费显著提高，因为在模块与发泡的方向盘之间的可见的间隙尺寸应该保持尽可能小，却还必须确保模块的可运动性。

通常所述模块相对于方向盘骨架止锁，该方向盘骨架构造为金属压铸件，流行地由镁制成，以确保在触发气囊时该模块安全地锚定在方向盘上。但是，在对方向盘骨架包封发泡处理时可能出现公差不准确性，公差不准确性对模块和发泡的方向盘罩壳之间的间隙产生负面的影响。

发明内容

因此，本发明目的在于，提供一种方向盘，该方向盘满足在定位和引导方面的高要求，且在触发气袋模块时满足所需要的大的保持力。

所述目的根据本发明通过如下的方向盘来实现：该方向盘借助于可拆式锁止连接机构来容纳气袋模块，其中所述方向盘具有方向盘骨架和发泡的方向盘罩壳，并且设置锁止销作为所述锁止连接机构的部分，在所述锁止销上构造有第一锁止轮廓，该第一锁止轮廓与所述气袋模块上的相应的第二锁止轮廓配合作用，其特征在于，所述锁止销一方面形状锁合地埋置到所述发泡的方向盘罩壳中，并且附加地为了承受在触发气袋模块时出现的作用力而至少在轴向上固定在所述方向盘骨架上，其中该固定为卡锁和/或螺纹件紧固的方式。

通过将锁止销形状锁合地埋置到发泡的方向盘罩壳中，完成了在模块与锁止销卡锁时模块最初相对于发泡的方向盘罩壳的定向，由此在发泡的方向盘罩壳与方向盘骨架之间可能有的不准确性不会影响驾驶员方面可见的模块与方向盘罩壳之间的间隙。也保障了用于模块的喇叭运动的需要的自由空间。

优选将两种锁止设计互相组合起来，即，带有高保持力和较大公差的第一锁止连接机构以及带有较小保持力和明显减小的公差的第二锁止连接机构。带有大的保持力的连接通常构造在气袋模块与方向盘骨架之间，而带有减小的公差和较高的尺寸稳定性的连接则构造在气袋模块与发泡的方向盘罩壳之间。在后者中锁止钩处于气袋模块上，这些锁止钩嵌入在方向盘罩壳中发泡置入的锁止销的侧凹部。

本发明此外还提供了一种包括方向盘、气袋模块和可拆式锁止连接机构的组件，其中能够实现公差最优的制造，并且其中减小了安装力。通过将锁止销形状锁合地埋置到发泡的方向盘罩壳中，能够实现在将锁止销放置入发泡模具时对该锁止销的非常准确的定位。此外，将锁止销埋置到发泡包封的方向盘罩壳中的优势还在于：在安装气袋模块时由于泡沫的特性而使微小的公差得到补偿，并且总体上能够实现非常微小的间隙尺寸。

锁止连接机构的非常高的强度通过以下方式实现：在锁止销上构造锁止轮廓，该锁止轮廓与方向盘骨架上的相应的锁止轮廓配合作用。

根据另一种优选的实施形式，锁止销也可以具有另外类型的通过底切部的连接，例如螺纹件连接，来代替与方向盘骨架的卡锁连接。这里锁止销优选借助于中心的或偏心的栓旋紧在方向盘骨架上，其中横截面基本上为T形的螺栓的头部将锁止销向着方向盘骨架固定或至少阻止锁止销向远离方向盘骨架的方向运动或将该运动限制于预定的程度。

根据一种优选的实施形式，锁止销能够不运动地固定在方向盘骨架上。

根据另一种实施形式，锁止销能够相对于方向盘骨架可运动地设置。在此，运动性能够限制在于径向方向，也就是限制在垂直于锁止销方向盘骨架上的支承面的方向(或者垂直于锁止销的中轴线或者保持该锁止销的螺栓的中轴线)。这样能够实现在包封发泡时锁止销相对于方向盘骨架的可调节性。

通过除形状锁合地埋置之外起作用的这种锁止连接或螺纹件连接，能够承载明显更高的作用力，该作用力例如在触发气袋模块时出现。当适当地设计锁止连接时，可以由此放弃在点火触发模块时用来保持或者抓住该模块的额外的抓钩或者固定钩或固定带。

当锁止销构造为基本上柱形并且具有与气袋模块上的引导轴套配合作用的引导段时，在安装时实现特别好的引导。

特别地，当气袋模块应该可运动地－例如作为喇叭元件－支承在方向盘中时，能够通过锁止销中的轴向的凹部简单且有利地实现与气袋模块配合作用的压力弹簧的引导。

本发明优选涉及一种方向盘，其中在锁止销上构造有第一锁止轮廓，该第一锁止轮廓与气袋模块上的相应的第二锁止轮廓配合作用，其中优选第一锁止轮廓构造为锁止销中的基本上切向的凹部，和/或其中优选第二锁止轮廓构造为弹簧元件，特别是弹簧丝。

特别优选的是，在锁止销上构造有第三锁止轮廓，该第三锁止轮廓与方向盘骨架上的相应的第四锁止轮廓配合作用，其中优选第三锁止轮廓构造为在锁止销的下端的、基本上径向的、特别是T形的突起部，和/或其中优选第四锁止轮廓构造为在方向盘骨架上的、特别是钩形的凸肩。

此外还优选的是：锁止销构造为基本上柱形的和/或至少在上部的区域中具有基本上柱形的、构造为用于设置在气袋模块上的引导轴套的引导部的外轮廓，和/或其中锁止销在其横截面中具有基本上H形的设计结构。

优选的还有：锁止销具有轴向的引导段，特别是凹部和或隆起部，用来容纳和引导作用在气袋模块上的压力弹簧，其中优选轴向的引导段构造为容纳在锁止销的特别是杯状的容纳室中的单独的插入件。

一种实施形式为：锁止销至少在轴向上额外地固定在方向盘骨架上，其中该固定优选构造为卡锁和/或螺纹件紧固的方式。

此外还优选的是：锁止销在其上端具有一个特别是杯状的第一容纳室，和/或锁止销在其下端具有特别是颠倒杯状的第二容纳室，方向盘骨架的优选梯形的、特别是锥形的突起部容纳在其中，和/或锁止销具有轴向的通道，其中该通道特别是将第一和第二容纳室相连接，和/或其中轴向的通道的中轴线与锁止销的中轴线或者构造在该锁止销上的外轮廓的中轴线平行但有间距。

优选方向盘如此构成，即，在锁止销与方向盘骨架之间，和/或螺栓之间，特别是容纳于轴向的通道和锁止销的第一和/或第二容纳室中的、且与方向盘骨架固定连接特别是旋紧的螺栓之间，构造有间距或者无接触的区域，其优选至少部分用发泡的方向盘罩壳的泡沫材料填充。

优选在方向盘上设置两个或三个或四个锁止销。

此外，本发明的主题还是气袋模块，其设置和构造借助于可拆式锁止连接机构固定在方向盘上，其中方向盘具有至少一个前面所列出的特征。气袋模块具有气袋、气体发生器以及至少一个作为锁止连接机构的部分的引导轴套。

优选设置两个或三个或四个引导轴套用来相应地容纳锁止销。

此外，本发明的主题还有一种组件，其包括用于汽车的方向盘、气袋模块和用来将气袋模块固定在方向盘上的可拆式锁止连接机构，其中方向盘、气袋模块和/或可拆式锁止连接机构具有至少一个前面所列举的特征。

附图说明

下文中借助于优选的、带有其它特征和优点的实施形式，参考附图对本发明进行更详细地阐述。此处示出：

图1：作为根据本发明的组件的部分的根据本发明的方向盘的俯视图，

图2：根据本发明第一种实施形式的方向盘和气袋模块的部分剖视的透视性局部视图，

图3：根据本发明的第一种实施形式的部分剖视图，

图4：根据本发明的第二种或者第三种实施形式的方向盘骨架在包封发泡之前的透视性局部视图，带有三个用螺纹件旋紧在其上的锁止销，

图5：根据本发明的第二种实施形式的方向盘骨架在包封发泡之前的部分剖视图，带有三个固定地用螺纹件旋紧在其上的锁止销，

图6：根据本发明的第三种实施形式的方向盘和气袋模块在止锁之前的部分剖视的透视性局部视图，其中锁止销也与螺栓的头部有间距并且通过发泡的方向盘罩壳定位在方向盘骨架上，

图7：根据本发明的第三种实施形式的方向盘和气袋模块在止锁之后的部分剖视的透视性局部视图。

具体实施方式

图1中示出方向盘10，其具有包括托板14、方向盘轮辐16和方向盘轮缘18的金属方向盘骨架12。方向盘轮缘18、方向盘轮辐16和托板14局部部分使用构成方向盘罩壳20的泡沫材料包封发泡处理的。在托板14的区域中，在方向盘上设置四个锁止销22。这四个锁止销用来引导和固定已知的气袋模块，对于气袋模块在这里在图3中只示出壳体或者发生器托架24的一部分。

图2和图3中详细示出的锁止销22具有一个多次分级的柱形主体26，其上构造有环绕的凸缘28。通过该环绕的凸缘28，锁止销齐平地放置在方向盘罩壳20的设置在托板14的区域中的部分上。从该凸缘28出发，锁止销具有柱形的锚定段30，该锚定段被埋置到方向盘罩壳20的泡沫中。锚定段的前端设置有环绕的加厚部32，该加厚部在外部和内部各构造有一个环绕的边缘34或者36。此外锚定段30还具有从敞开的前侧出发的切口38，该切口延伸到凸缘28的区域中。该切口设置为指向托板14的方向。在凸缘28对置于锚定段30的一侧，锁止销具有外轮廓为球形的引导段40。从前侧出发，在该引导段中构造有轴向的凹部42。在锁止销的安装位置中处于径向外部的那侧，引导段40具有切口44，该切口与锁止弹簧46配合作用，该锁止弹簧固定在气袋模块上，或者固定在发生器托架24上，该发生器托架构造在所述气袋模块上或与所述气袋模块连接。在带有可运动的气袋模块24的该实施例中，切口44的高度大于锁止弹簧46的直径，从而能够实现气袋模块用于按喇叭的轴向的运动性。

发生器托架24上构造有四个与锁止销22对应的引导轴套48，该引导轴套包围锁止销的球形构造的引导段。这些引导轴套在径向外侧各具有一个切口50，通过该切口，锁止弹簧46能够向锁止栓的方向运动。

引导段40的凹部42中各引导一个压力弹簧52，该压力弹簧贴靠在发生器托架24的底板上并将该发生器支架向其初始位置的方向加载。

在制造方向盘时，将方向盘骨架12和锁止销放置在发泡模具中。在闭模时，锁止销如此定位，使托板14上的锁止钩54伸入锚定段30的切口38中并且反扣(从后面嵌接)指向内部的边缘36。闭合的发泡模具然后用已知的方向盘泡沫填充，从而构成方向盘罩壳。通过锚定段的敞开的构造和该锚定段中的切口，泡沫可以在发泡工序期间流入锚定段的内部并且将锁止销可靠地固定在泡沫或者说方向盘罩壳里。通过托板14上的锁止钩54与锚定段的起锁止轮廓作用的内部边缘36的配合作用，额外地实现了锁止栓在托板或者方向盘骨架上的固定。该连接也能够经受住在触发气袋模块时出现的力并且安全地固定该模块。

可以根据另一种优选的实施形式将锁止栓固定在方向盘骨架上，如接下来借助于图4到图7所描述的那样，也通过连接栓，特别是通过螺栓154来实现。这一点既可以从锚定段的敞开的前侧完成，也可以从引导段的敞开的前侧完成。这种连接不同于相对方向盘罩壳的小公差的定位，而能够用特别是在径向上较大的公差来完成。

图4示出根据本发明的第二种或者第三种实施形式的方向盘骨架112在包封发泡之前的透视性局部视图，带有三个各用一个螺栓154旋紧在其上的锁止销122。

图5示出根据本发明的第二种实施形式的、根据图4的在包封发泡之前的方向盘骨架112的一个用螺纹件旋紧的锁止销，在该实施形式中螺栓154的支承区域157压在锁止销122的压紧区域123上，由此锁止销122被固定或能够被固定在方向盘骨架上。锁止销122的压紧区域123平行于方向盘骨架的支承区域113构造，在该支承区域上，锁止销能够在预定的范围内移动，以在放置到发泡模具中时对公差不准确性进行补偿。优选在包封发泡之后完成锁止销在方向盘骨架上的最终固定或者旋紧。

为了能够对锁止销在方向盘骨架上进行最优的定位，锁止销122在其上端具有特别是杯状的、用于螺栓头156的第一容纳室143。此外，锁止销122在其下端具有颠倒杯状的第二容纳室160，方向盘骨架112的优选梯形的，特别是锥形的突起部162容纳在其中。但是也可考虑不带有这种第二容纳室的设计结构，和/或不带有方向盘骨架的这种突起部162的设计结构。

如图6和图7所示，锁止销22、122优选具有轴向的引导段，特别是凹部42(图2)和或隆起部142用来容纳和引导在气袋模块上施加影响的压力弹簧52。轴向的引导段优选构造为容纳在锁止销122的一个特别是杯状的容纳室143中的单独的插入件144。

图4到图7中所示出的锁止销122还具有一轴向的通道163，该通道将第一和第二容纳室143、160相连接或将第一容纳室143与锁止销122的下部的外轮廓相连接。这里轴向的通道163的中轴线K如此设置在锁止销中，使其与锁止销122的中轴线Z或者构造在该锁止销上的外轮廓40的中轴线平行并保持间距。由此锁止销的一侧的壁厚可以构造得比当外轮廓和通道同心地构造时与前面描述的第一种实施形式一样的壁厚大，在该侧构造有锁止钩29或者底切部129用来与气袋模块24的弹簧元件46卡锁。

根据锁止销在方向盘骨架上的定位，在旋入螺栓154后，容纳在通道163中的螺栓154的中轴线B与锁止销122的中轴线Z一致或与该中轴线平行但有间距，和/或与通道163的中轴线B一致或与该中轴线平行但有间距。

在此处所描述的根据本发明的方向盘的第二种实施形式中，在锁止销122与螺栓154之间，特别是容纳于锁止销122的轴向的通道163和第一和/或第二容纳室143、160中的、并与方向盘骨架112固定旋紧的螺栓154之间构造无接触的区域170。

该区域可以至少部分地用发泡的方向盘罩壳20的泡沫材料来填充，但是也可以是空的(以空气填充)。

无接触的区域170沿着螺栓154的杆部155的周边区域171和头部156的周边区域延伸，以允许锁止销相对方向盘骨架的自由定位(在预定的范围内，优选在直至2mm的范围内)。

根据图6和图7中示出的第三种实施形式，无接触的区域170额外地至少部分地延伸到处在螺栓154的杆部155的周边区域171和头部156的周边区域之间的头部156的支承区域157上。由此能够额外地实现微小的高度匹配。

特别地，锁止销122只通过发泡的方向盘罩壳20固定和定位在方向盘骨架112上。

这一点在图6和图7中示出，这两个图示出了根据本发明的第三种实施形式的方向盘和气袋模块在卡锁之前及之后的局部剖视的透视性局部视图。锁止销也与螺栓的头部有间距并且只通过发泡的方向盘罩壳定位和保持在其在方向盘骨架上的支承部113上。

只有在气袋的触发情况下，锁止销才额外地通过螺栓154的头部156保持在方向盘骨架上。

在本发明的所有实施形式中，发泡的方向盘罩壳20至少部分地包围一个或多个锁止销22、122和方向盘骨架。

所有实施形式的锁止销可以(如只在图4至图7中所示出的那样)具有一个(或两个或更多个)用于喇叭接触部149的突起部139，该突起部在与气袋模块24的配合作用中，当下压该气袋模块时喇叭接触部闭合或者打开。此外，可以在锁止销上和/或气袋模块上设置一个第二突起部或多个第二突起部，其将下压的路径限制在允许的范围内。这种突起部与锁止销优选一体构造。这种突起部和锁止销优选从一个共同的底板延伸，该底板放置在方向盘骨架上的支承面113上。特别地，锁止销(优选带有底板和/或突起部)实施为由塑料材料构成的注塑件。

Claims (21)

1.一种方向盘，借助于可拆式锁止连接机构来容纳气袋模块(24)，其中所述方向盘(10)具有方向盘骨架(12、112)和发泡的方向盘罩壳(20)，并且设置锁止销(22、122)作为所述锁止连接机构的部分，在所述锁止销上构造有第一锁止轮廓(44)，该第一锁止轮廓与所述气袋模块(24)上的相应的第二锁止轮廓(46)配合作用，其特征在于，所述锁止销(22、122)一方面形状锁合地埋置到所述发泡的方向盘罩壳(20)中，并且附加地为了承受在触发气袋模块时出现的作用力而至少在轴向上固定在所述方向盘骨架(12、112)上，其中该固定为卡锁(36、54)和/或螺纹件紧固(154、156)的方式。

2.根据权利要求1所述的方向盘，其特征在于，所述第一锁止轮廓(44)构造为所述锁止销(22、122)中的基本上切向的凹部(44)。

3.根据权利要求1或2所述的方向盘，其特征在于，所述第二锁止轮廓构造为弹性元件。

4.根据权利要求3所述的方向盘，其特征在于，所述弹性元件构造为弹簧丝(46)。

5.根据权利要求1或2所述的方向盘，其特征在于，在所述锁止销(22)上构造有第三锁止轮廓(36)，该第三锁止轮廓与所述方向盘骨架(12)上的相应的第四锁止轮廓(54)配合作用。

6.根据权利要求5所述的方向盘，其特征在于，所述第三锁止轮廓(44)构造为在所述锁止销(22)的下端的、基本上径向的突起部(30、36)，和/或所述第四锁止轮廓构造为在所述方向盘骨架(12)上的凸肩(54)。

7.根据权利要求5所述的方向盘，其特征在于，所述第三锁止轮廓(44)构造为在所述锁止销(22)的下端的T形的突起部(30、36)，和/或所述第四锁止轮廓构造为在所述方向盘骨架(12)上的钩形的凸肩(54)。

8.根据权利要求1或2所述的方向盘，其特征在于，所述锁止销(22、122)构造为基本上柱形的和/或至少在上部的区域中具有基本上柱形的、构造为用于设置在所述气袋模块(24)上的引导轴套(48)的引导部的外轮廓(40)，和/或所述锁止销(122)在其横截面中具有基本上H形的设计结构。

9.根据权利要求1或2所述的方向盘，其特征在于，所述锁止销(22、122)具有轴向的引导段用来容纳和引导作用在所述气袋模块上的压力弹簧(52)。

10.根据权利要求9所述的方向盘，其特征在于，所述轴向的引导段具有凹部(42)和/或隆起部(142)用来容纳和引导作用在所述气袋模块上的压力弹簧(52)。

11.根据权利要求9所述的方向盘，其特征在于，所述轴向的引导段构造为容纳在所述锁止销(122)的容纳室(143)中的单独的插入件(144)。

12.根据权利要求11所述的方向盘，其特征在于，所述锁止销(122)的容纳室(143)构造成杯状的。

13.根据权利要求1或2所述的方向盘，其特征在于，所述锁止销(22、122)在其上端具有第一容纳室(143)，和/或所述锁止销(22、122)在其下端具有第二容纳室(160)，所述方向盘骨架(112)的突起部(162)容纳在该第二容纳室中。

14.根据权利要求13所述的方向盘，其特征在于，所述锁止销(22、122)的第一容纳室(143)构造成杯状的，和/或所述锁止销(22、122)的第二容纳室(160)构造成颠倒杯状的。

15.根据权利要求13所述的方向盘，其特征在于，所述锁止销(22、122)具有轴向的通道(163)，其中所述通道(163)将所述第一容纳室和所述第二容纳室(143、160)相连接或将所述第一容纳室(143)与所述锁止销(22、122)的下边的外轮廓相连接，和/或所述轴向的通道(163)的中轴线(K)与所述锁止销(122)的中轴线(Z)或者构造在该锁止销上的外轮廓(40)的中轴线平行但有间距，和/或容纳在所述通道(163)中的螺栓(154)的中轴线(B)与所述锁止销(122)的中轴线(Z)一致或平行但有间距和/或与所述通道(163)的中轴线(B)一致或平行但有间距。

16.根据权利要求13所述的方向盘，其特征在于，在所述锁止销(22、122)与所述方向盘骨架(12、112)之间和/或在一个与所述方向盘骨架(112)固定连接的螺栓(154)与锁止销(122)的第一和/或第二容纳室(143、160)之间构造有无接触的区域(170)，该区域至少部分用所述发泡的方向盘罩壳(20)的泡沫材料填充。

17.根据权利要求16所述的方向盘，其特征在于，所述无接触的区域(170)为所述螺栓(154)的杆部(155)的周边区域(171)和/或头部(156)的周边区域。

18.根据权利要求17所述的方向盘，其特征在于，所述无接触的区域(170)额外地至少部分延伸到所述头部(156)的处于所述螺栓(154)的杆部(155)的周边区域(171)与头部(156)的周边区域之间的支承区域(157)上。

19.一种气袋模块，其借助于可拆式锁止连接机构固定在方向盘(10)上，其中，所述方向盘(10)根据权利要求1至18之一构造，并且所述气袋模块(24)具有一个气袋和一个气体发生器以及至少一个作为所述锁止连接机构的部分的引导轴套(48)用来相应地容纳一个锁止销(22、122)。

20.根据权利要求19所述的气袋模块，其特征在于，所述气袋模块(24)具有两个或三个或四个引导轴套(48)用来相应地容纳锁止销(22、122)。

21.一种组件，其包括根据权利要求1至18之一所述的方向盘(10)、气袋模块(24)和用来将所述气袋模块(24)固定在所述方向盘(10)上的可拆式锁止连接机构。