CN104953427B - 时钟弹簧及具有该时钟弹簧的车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种时钟弹簧及具有该时钟弹簧的车辆。所述时钟弹簧包括：固定部、转动部和扁平排线，所述转动部可转动地设在所述固定部内，所述扁平排线的两端分别与所述固定部和所述转动部固定；以及常开式开关装置，所述开关装置的一端与所述扁平排线的一端相连，所述开关装置的另一端适于与驾驶员气囊相连，所述开关装置被设置成在车辆受到正面碰撞时，所述开关装置从断开状态转换为闭合状态。根据本发明实施例的时钟弹簧，可以防止驾驶员气囊误打开，结构简单且安全性能高。

Description

时钟弹簧及具有该时钟弹簧的车辆

技术领域

本发明涉及车辆领域，具体而言涉及一种时钟弹簧及具有该时钟弹簧的车辆。

背景技术

时钟弹簧是用于车辆方向盘线束与主线束之间的连接器，以便在方向盘选旋转过程中，保证方向盘的多功能按键以及驾驶员气囊等部件与主线束之间的可靠的电连接。相关技术中，在车辆停止或行驶过程中驾驶员气囊回路一直导通，在遇到外界异常因素（如：车辆振动异常、车辆受到敲击、静电或者气囊ECU误判等）影响时，可能导致驾驶员气囊误打开而对驾驶员造成人身伤害，存在改进空间。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种可防止驾驶员气囊误打开、结构简单且安全性能高的时钟弹簧。

本发明的另一个目的在于提出一种具有所述时钟弹簧的车辆。

为了实现上述目的，根据本发明第一方面的实施例提出一种时钟弹簧。所述时钟弹簧包括固定部、转动部和扁平排线，所述转动部可转动地设在所述固定部内，所述扁平排线的两端分别与所述固定部和所述转动部固定；以及常开式开关装置，所述开关装置的一端与所述扁平排线的一端相连，所述开关装置的另一端适于与驾驶员气囊相连，所述开关装置被设置成在车辆受到正面碰撞时，所述开关装置从断开状态转换为闭合状态。

根据本发明实施例的时钟弹簧，通过设置常开式开关装置，使驾驶员气囊回路在车辆正常行驶时处于常开（不导通）状态，只有当车辆受到正面碰撞时，开关装置闭合，驾驶员气囊回路导通。由此，避免了驾驶员气囊在车辆出现异常情况时误打开造成驾驶人员受伤的情况，结构简单且提高了车辆的安全性能。

另外，根据本发明上述实施例的时钟弹簧还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述开关装置包括：间隔开地设置在所述固定部上的第一弹性导电片和第二弹性导电片，所述第一弹性导电片与所述扁平排线相连，所述第二弹性导电片适于与车辆的驾驶员气囊相连；质量块，所述质量块被设置为在车辆受到正面碰撞时可在惯性力作用下移动，且在所述质量块移动期间所述质量块适于推抵所述第一弹性导电片抵靠至所述第二弹性导电片以形成电连接。

进一步地，所述时钟弹簧还包括：第一绝缘件和第二绝缘件，所述第一绝缘件和所述第二绝缘件间隔开地固定在所述固定部上，所述第一弹性导电片固定在所述第一绝缘件上，所述第二弹性导电片固定在所述第二绝缘件上。

根据本发明的一个实施例，所述第一弹性导电片的第一端伸出所述第一绝缘件的第一侧面，其中所述质量块位于所述第一侧面与所述第一弹性导电片的第一端之间；所述第二弹性导电片的第二端伸出所述第二绝缘件的第二侧面，所述第一绝缘件的第一侧面与所述第二绝缘件的第二侧面相对，所述质量块适于推抵所述第一端朝向所述第二端运动以使所述第一端抵靠所述第二端。

进一步地，所述时钟弹簧还包括：导向件，所述导向件的两端分别固定在所述第一绝缘件和第二绝缘件上，所述质量块可移动地设在所述导向件上。

根据本发明的一个实施例，所述第一绝缘件上设有第一容纳孔，所述第二绝缘件上设有第二容纳孔，所述导向件的两端分别固定在所述第一容纳孔和所述第二容纳孔内，所述质量块套设在所述导向件外。

根据本发明的一个实施例，所述第一弹性导电片的第一端包括两个第一子端子；所述第二弹性导电片的第二端包括两个第二子端子，所述第一子端子与所述第二子端子一一对应，且所述第一子端子的长度大于第二子端子的长度。

可选地，所述第一弹性导电片包塑固定在所述第一绝缘件上，所述第二弹性导电片包塑固定在所述第二绝缘件上。

根据本发明的一个实施例，所述导向件为圆柱棒，所述质量块的横截面为圆环形，所述导向件的长度方向沿所述车辆的纵向定向。

根据本发明第二方面的实施例提出一种车辆。所述车辆包括第一方面所述的时钟弹簧。

附图说明

图1是根据本发明实施例的时钟弹簧的分解结构示意图；

图2是图1的A处的局部放大图；

图3是根据本发明实施例的时钟弹簧的开关装置的质量块处于第一位置时的局部剖视图；

图4是图3的B处的局部放大图；

图5是根据本发明实施例的时钟弹簧的开关装置的质量块处于第二位置时的局部剖视图；

图6是图5的C处的局部放大图；

图7是根据本发明实施例的第一绝缘件与第一弹性导电片配合的结构示意图；

图8是根据本发明实施例的第二绝缘件与第二弹性导电片配合的结构示意图；

图9是根据本发明实施例的质量块与导向件配合的结构示意图；

图10是根据本发明实施例的第一弹性导电片的一个视角的结构示意图；

图11是根据本发明实施例的第一弹性导电片的另一个视角的结构示意图；

图12是根据本发明实施例的第二弹性导电片的一个视角的结构示意图；

图13是根据本发明实施例的第二弹性导电片的另一个视角的结构示意图。

附图标记：

时钟弹簧100、固定部1、壳体11、安装座12、输入件套13、转动部2、常开式开关装置3、第一弹性导电片31、第一弹性导电片31的第一端311、第一子端子3111、第一弹性导电片31的第二端312、第二弹性导电片32、第二弹性导电片32的第一端321、第二弹性导电片32的第二端322、第二子端子3221、质量块33、第一绝缘件34、第一绝缘件34的第一侧面341、第一绝缘件34的第二侧面342、第一容纳孔343、第二绝缘件35、第二绝缘件35的第一侧面351、第二绝缘件35的第二侧面352、第二容纳孔353、导向件36、气囊线4

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参照图1-图13描述根据本发明实施例的时钟弹簧100。如图1-图13所示，根据本发明实施例的时钟弹簧100包括固定部1、转动部2、扁平排线（图未示出）以及常开式开关装置3。

转动部2可转动地设在固定部1内。扁平排线的两端可以分别与固定部1和转动部2固定，也就是说，扁平排线的一端与固定部1固定，扁平排线的另一端与转动部2固定。转动部2可以包括转盘和连接转套。如图1、图3和图5所示，固定部1包括壳体11、安装座12和输入件套13。具体地，连接转套固定在转盘上，壳体11固定在安装座12上，输入件套13也固定在安装座12上，壳体11可以设在车辆的转向管柱（图未示出）上，转盘可以与车辆的方向盘（图未示出）相连以随方向盘一起绕转向管柱的中心轴线旋转。如图1-图6所示的一些具体实施例中，常开式开关装置3可以设在输入件套13上。

顾名思义，常开式开关装置3是指一般情况下该开关装置3处于断开状态，该开关装置3所在的回路为断开状态。开关装置3的一端与扁平排线的一端相连，开关装置3的另一端适于与驾驶员气囊相连。具体而言，开关装置3是连接在扁平排线与驾驶员气囊的起爆装置（例如，电爆管）之间的，且三者连接完成后可以共同构成驾驶员气囊回路。

本领域技术人员可以理解的是，扁平排线具有多根导线，多根导线分别与不同的多功能按键以及驾驶员气囊相连。开关装置3的一端与扁平排线的其中一根导线的一端相连，开关装置3的另一端适于通过气囊线4与驾驶员气囊相连。其中，气囊线4是指用于将其它电器元件与驾驶员气囊的起爆装置电连接的导线。

开关装置3被设置成在车辆受到正面碰撞时，开关装置3从断开状态转换为闭合状态。需要说明的是，这里的正面碰撞可以作广义理解，可以包括车辆的正面碰撞以及偏置正碰，同时，这里还需要理解的是，在本实施例中，点火起爆驾驶员气囊需要同时满足两个必要条件，一个是驾驶员气囊回路导通，另一个是气囊ECU在接收到正面碰撞信号且信号所显示的碰撞强度达到预设的阀值。所述预设的阀值在现有技术中有很多计算或确定的方法，在此不作细述。

也就是说，在车辆受到正面碰撞时，开关装置3闭合，从而使驾驶员气囊回路导通，从而满足点火起爆驾驶员气囊的其中一个必要条件。同时，气囊ECU接受到正面碰撞信号，且信号所显示的碰撞强度达到预设的阀值，从而满足点火起爆驾驶员气囊的另一个必要条件。同时满足上述两个条件后，驾驶员气囊起爆装置（例如，电爆管）点火起爆驾驶员气囊，从而保护驾驶员的人身安全。

简言之，根据本发明实施例的时钟弹簧100，通过设置常开式开关装置3，使驾驶员气囊回路在车辆正常行驶时处于常开（不导通）状态，只有当车辆受到正面碰撞时，开关装置3闭合，驾驶员气囊回路导通。由此，避免了驾驶员气囊在车辆出现异常情况时误打开造成驾驶人员受伤的情况，结构简单且提高了车辆的安全性能。

如图1-图6所示，在本发明的一些可选的实施例中，开关装置3可以包括第一弹性导电片31、第二弹性导电片32和质量块33。第一弹性导电片31和第二弹性导电片32可以间隔开地设置在固定部1上，且第一弹性导电片31与扁平排线相连，第二弹性导电片32适于与车辆的驾驶员气囊相连。第一弹性导电片31和第二弹性导电片32均为导电体且均具有弹性。

质量块33被设置为在车辆受到正面碰撞时，质量块33可以在惯性力作用下移动，且在质量块33移动期间质量块33适于推抵第一弹性导电片31抵靠至第二弹性导电片32以形成电连接。

在车辆受到正面碰撞时，质量块33受到的惯性力与车辆的碰撞强度相关。其中，车辆正面碰撞时的碰撞强度可以用正面碰撞时车辆的车速、车辆的加速度、车辆受到的碰撞力等来衡量。作为一种优选的实施方式，车辆受到正面碰撞时，质量块33移动以推抵第一弹性导电片31抵靠至第二弹性导电片32所需的碰撞强度（也就是说，在该碰撞强度下，质量块33受到的惯性力可以推抵第一弹性导电片31与第二弹性导电片32抵靠以形成电连接）可以小于或等于气囊ECU控制起爆装置点火起爆驾驶员气囊所需的碰撞强度（即上述预设的阀值）。由此，可以进一步提升车辆的安全性能。

换言之，如图3和图4所示，车辆处于正常行驶状态时，第一弹性导电片31和第二弹性导电片32不接触，质量块33处于第一位置，驾驶员气囊回路处于断开状态。

在车辆受到正面碰撞时，质量块33在惯性力作用下从第一位置移动到第二位置（如图5和图6中的质量块33的位置），质量块33移动到第二位置时，第一弹性导电片31在质量块33的推抵作用下抵靠第二弹性导电片32，使驾驶员气囊回路处于导通状态，从而满足点火起爆驾驶员气囊的一个必要条件。由此，开关装置3的结构简单、可靠且易于实现。

可以理解的是，在上述实施例中，开关装置3的开启阀值可以由第一弹性导电片31的弹性系数以及质量块33的质量决定，例如该开启阀值可以低于车辆正面碰撞时的加速度，优选地，该开启阀值可以取30千米/小时的车辆正面碰撞时的加速度。

当然，开关装置3的结构并不限于此，在本发明的另一些可选的实施例中，开关装置3中可以包括一个弹性导电片和一个导电片，质量块33可以在车辆受到碰撞时推抵弹性导电片抵靠导电片形成电连接。

进一步地，如图1-图6所示，时钟弹簧100的开关装置3还可以包括第一绝缘件34和第二绝缘件35。第一绝缘件34和第二绝缘件35间可以隔开地固定在固定部1上，第一弹性导电片31可以固定在第一绝缘件34上，第二弹性导电片32可以固定在第二绝缘件35上。

在本发明的一些具体的示例中，如图7和图8所示，第一弹性导电片31可以包塑固定在第一绝缘件34上，第二弹性导电片32可以包塑固定在第二绝缘件35上，由此可以使第一弹性导电片31和第二弹性导电片32的固定更牢固，以便在车辆受到正面碰撞时形成稳定的电连接，且便于在车辆正常行驶时保持开关装置3处于断开状态，防止误连接。

具体地，如图2和图7所示，第一弹性导电片31的第一端311可以伸出第一绝缘件34的第一侧面341，第一弹性导电片31的第二端312可以伸出第一绝缘件34的第二侧面342，第一弹性导电片31的第二端312可以与扁平排线相连。

如图2和图8所示，第二弹性导电片32的第一端321可以伸出第二绝缘件35的第一侧面351以适于与车辆的驾驶员气囊相连，第二弹性导电片32的第二端322可以伸出第二绝缘件35的第二侧面352。

其中，第一绝缘件34的第一侧面341与第二绝缘件35的第二侧面352相对。质量块33可以位于第一绝缘件34的第一侧面341与第一弹性导电片31的第一端311之间，由此当车辆受到正面碰撞时，质量块33适于推抵第一弹性导电片31的第一端311朝向第二弹性导电片32的第二端322运动（也就是，质量块33在惯性力的作用下从图3和图4所示的第一位置移动到图5和和图6所示的第二位置），从而使第一弹性导电片31的第一端311抵靠第二弹性导电片32的第二端322形成电连接，进而使驾驶员气囊回路导通。

更具体地，如图10和图11所示，第一弹性导电片31的第一端311可以包括两个第一子端子3111，如图12和图13所示，第二弹性导电片32的第二端322可以包括两个第二子端子3221。第一子端子3111和第二子端子3221一一对应，且第一子端子3111的长度大于第二子端子3221的长度。

换言之，第一子端子3111和第二子端子3221的个数相等，且在车辆受到正面碰撞时，质量块33适于推抵两个第一子端子3111分别朝向两个第二子端子3221移动，且两个第一子端子3111分别与相应地第二子端子3221抵靠形成电连接，从而增加了第一弹性导电片31和第二弹性导电片32的接触面积，使两者抵靠时形成的电连接更稳定。

此外，质量块33推抵第一子端子3111时，第一子端子3111的变形量较大，第一子端子3111的长度大于第二子端子3221的长度有利于保证第一子端子3111和第二子端子3221的接触面积。

更进一步地，时钟弹簧100还可以包括导向件36。导向件36的两端可以分别固定在第一绝缘件34和第二绝缘件35上，也就是说，导向件36的一端可以固定在第一绝缘件34上，导向件36的另一端可以固定在第二绝缘件35上，质量块33可移动地设在导向件36上，由此导向件36对质量块33在第一位置和第二位置之间的移动起到导向的作用，使开关装置3的性能更稳定。当然，导向件36也可以固定在时钟弹簧100的其它固定不动的部件上。

具体地，如图4和图6所示，第一绝缘件34上可以设有第一容纳孔343，第二绝缘件35上可以设有第二容纳孔353。导向件36的两端可以分别固定在第一容纳孔343和第二容纳孔353内，换言之，导向件36的第一端可以固定在第一容纳孔343内，且导向件36的第二端可以规定在第二容纳孔353内。

在本发明的一些具体的示例中，导向件36可以为圆柱棒，质量块33的横截面可以为圆环形，导向件36的长度方向可以沿车辆的纵向定位。也就是说，在车辆受到正面碰撞时，质量块33在惯性力作用下从第一位置向第二位置移动的方向与车辆的行驶方向相同。这样，开关装置3的结构更简单，且更容易实现。

下面参照图1-图13详细描述时钟弹簧100的工作过程：

当车辆受到正面碰撞时，质量块33在惯性力的作用下，沿导向件36从如图3和图4所示的第一位置向如图5和图6所示的第二位置移动，质量块33在移动期间，推抵第一弹性导电片31朝向第二弹性导电片32移动，直到第一弹性导电片31的第一端311在质量块33的推抵作用下抵靠第二弹性导电片32的第二端322，驾驶员气囊回路导通，此时气囊ECU也接收到正面碰撞信号，并将点火信号传递给驾驶员气囊的起爆装置，从而点火起爆驾驶员气囊。

下面简单描述一下根据本发明实施例的车辆。该车辆包括上述实施例所述的时钟弹簧100，从而可以防止驾驶员气囊误打开、结构简单且安全性能高。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种时钟弹簧，其特征在于，包括：

固定部、转动部和扁平排线，所述转动部可转动地设在所述固定部内，所述扁平排线的两端分别与所述固定部和所述转动部固定；以及

常开式开关装置，所述开关装置的一端与所述扁平排线的一端相连，所述开关装置的另一端适于与驾驶员气囊相连，所述开关装置被设置成在车辆受到正面碰撞时，所述开关装置从断开状态转换为闭合状态；

所述开关装置包括：

间隔开地设置在所述固定部上的第一弹性导电片和第二弹性导电片，所述第一弹性导电片与所述扁平排线相连，所述第二弹性导电片适于与车辆的驾驶员气囊相连；

质量块，所述质量块被设置为在车辆受到正面碰撞时可在惯性力作用下移动，且在所述质量块移动期间所述质量块适于推抵所述第一弹性导电片抵靠至所述第二弹性导电片以形成电连接；

第一绝缘件和第二绝缘件，所述第一绝缘件和所述第二绝缘件间隔开地固定在所述固定部上，所述第一弹性导电片固定在所述第一绝缘件上，所述第二弹性导电片固定在所述第二绝缘件上。

2.根据权利要求1所述的时钟弹簧，其特征在于，

所述第一弹性导电片的第一端伸出所述第一绝缘件的第一侧面，其中所述质量块位于所述第一侧面与所述第一弹性导电片的第一端之间；

所述第二弹性导电片的第二端伸出所述第二绝缘件的第二侧面，所述第一绝缘件的第一侧面与所述第二绝缘件的第二侧面相对，所述质量块适于推抵所述第一端朝向所述第二端运动以使所述第一端抵靠所述第二端。

3.根据权利要求1所述的时钟弹簧，其特征在于，还包括：

导向件，所述导向件的两端分别固定在所述第一绝缘件和第二绝缘件上，所述质量块可移动地设在所述导向件上。

4.根据权利要求3所述的时钟弹簧，其特征在于，

所述第一绝缘件上设有第一容纳孔，所述第二绝缘件上设有第二容纳孔，所述导向件的两端分别固定在所述第一容纳孔和所述第二容纳孔内，所述质量块套设在所述导向件外。

5.根据权利要求2所述的时钟弹簧，其特征在于，所述第一弹性导电片的第一端包括两个第一子端子；所述第二弹性导电片的第二端包括两个第二子端子，所述第一子端子与所述第二子端子一一对应，且所述第一子端子的长度大于第二子端子的长度。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的时钟弹簧，其特征在于，

所述第一弹性导电片包塑固定在所述第一绝缘件上，所述第二弹性导电片包塑固定在所述第二绝缘件上。

7.根据权利要求3所述的时钟弹簧，其特征在于，

所述导向件为圆柱棒，所述质量块的横截面为圆环形，所述导向件的长度方向沿所述车辆的纵向定向。

8.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求1-7中任一项所述的时钟弹簧。