CN104953428A - 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，转动部可转动地设在固定部内，扁平排线的两端分别与固定部和转动部固定；以及开关装置，开关装置包括：常开型干簧管，干簧管固定在固定部上且包括第一簧片和第二簧片，第一簧片与扁平排线的一端相连，第二簧片适于与车辆的驾驶员气囊相连；以及磁性件，磁性件被设置为在车辆受到正面碰撞时可在惯性力作用下移动，且在磁性件移动期间磁性件通过磁性作用驱动第一簧片与第二簧片吸合以形成电连接。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；以及开关装置，所述开关装置包括：常开型干簧管，所述干簧管固定在所述固定部上且包括第一簧片和第二簧片，所述第一簧片与所述扁平排线的一端相连，所述第二簧片适于与车辆的驾驶员气囊相连；以及磁性件，所述磁性件被设置为在车辆受到正面碰撞时可在惯性力作用下移动，且在所述磁性件移动期间所述磁性件通过磁性作用驱动所述第一簧片与所述第二簧片吸合以形成电连接。

根据本发明实施例的时钟弹簧，通过设置包括常开型干簧管和磁性件的开关装置，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，磁性件在惯性力作用下移动，且磁性件移动过程中产生磁性作用驱动干簧管的第一簧片和第二簧片吸合，使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，所述时钟弹簧还包括：支撑部，所述支撑部固定在所述固定部上；导向块，所述导向块固定在所述支撑部内，所述磁性件可移动地设在所述导向块上，所述常开型干簧管设在所述导向块内。

进一步地，所述时钟弹簧还包括：弹性件，所述弹性件设在所述支撑部内且两端分别弹性地抵压所述磁性件和所述导向块。

可选地，所述弹性件为弹簧。

根据本发明的一个实施例，所述支撑部构造为一端敞开的筒状部件；以及

所述导向块为具有中空结构的导向棒，所述磁性件套设在所述导向棒外，所述导向棒的距离所述筒状部件的底壁较远的一端上设有凸缘，所述弹性件套设在所述导向棒上，所述弹性件的一端弹性地抵压在所述凸缘上且另一端弹性地抵压所述磁性件以使所述磁性件贴合在所述筒状部件的底壁上。

进一步地，所述时钟弹簧还包括：止挡件，所述止挡件设在所述凸缘的朝向所述磁性件的侧面上以适于止挡所述磁性件。

进一步地，所述时钟弹簧还包括：缓冲件，所述缓冲件设在所述止挡件的朝向所述磁性件的侧面上且与所述磁性件相对。

根据本发明的一个实施例，所述凸缘的朝向所述磁性件的侧面上设有圆环形凹槽，所述弹性件的一端止抵所述圆环形凹槽的底壁。

根据本发明的一个实施例，所述筒状部件的底壁上设有限位凹槽，所述导向块上设有与所述限位凹槽配合的限位凸起。

根据本发明的一个实施例，所述导向棒的中空结构构造为沿所述导向块的轴向贯通所述导向块的通孔结构，所述常开型干簧管设在所述通孔结构内，且所述第一簧片和所述第二簧片分别从所述通孔结构的两侧伸出。

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结构示意图；

图2是图1所示的时钟弹簧的磁性件处于第一位置时的局部剖视图；

图3是图2的A处的局部放大图；

图4是图1所示的时钟弹簧的磁性件处于第二位置时的局部剖视图；

图5是图4的B处的局部放大图；

图6是根据本发明实施例的开关装置的结构示意图；

图7是根据本发明实施例的磁性件的结构示意图；

图8是根据本发明实施例的干簧管的剖视图；

图9是根据本发明实施例的导向块的结构示意图；

图10是根据本发明实施例的止挡件的结构示意图。

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、转盘21、连接转套22、开关装置3、常开型干簧管31、第一簧片311、第二簧片312、管体313、磁性件32、支撑部33、筒状部件的底壁331、限位凹槽3311、导向块34、中空结构341、凸缘342、圆环形凹槽3421、圆环形凹槽的底壁34211、限位凸起343、弹性件35、止挡件36、缓冲件37、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10描述根据本发明实施例的时钟弹簧100。如图1-图10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。如图1、图2和图4所示，转动部2可以包括转盘21和连接转套22。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22固定在转盘21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21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5所示的一些具体实施例中，开关装置3可以设在输入件套13上。

开关装置3包括常开型干簧管31（又名磁簧开关）和磁性件32。干簧管31固定在固定部1上，且干簧管31包括第一簧片311和第二簧片312。第一簧片311与扁平排线的一端相连，第二簧片312适于与车辆的驾驶员气囊相连。顾名思义，常开型干簧管31是指一般情况下该干簧管31处于断开状态，该干簧管31所在的回路为断开状态，也就是第一簧片311和第二簧片312在一般情况下处于间隔开状态。具体而言，干簧管31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，第一簧片311的适于与第二簧片312接触的一端以及第二簧片312适于与第一簧片311接触的一端封装在充满惰性气体的管体313（例如，玻璃管体313）内。扁平排线具有多根导线，多根导线分别与方向盘的不同的多功能按键以及驾驶员气囊相连。干簧管31的第一簧片311的一端与扁平排线的其中一根导线的一端相连，干簧管31的第二簧片312的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。

磁性件32被设置为在车辆受到正面碰撞时可在惯性力作用下移动，且在磁性件32移动期间，磁性件32通过磁性作用驱动第一簧片311和第二簧片312吸合以形成电连接。

需要说明的是，这里的正面碰撞可以作广义理解，可以包括狭义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，磁性件32在惯性力作用下移动，以通过磁性作用驱动第一簧片311和第二簧片312吸合，从而使驾驶员气囊回路导通，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。

在车辆受到正面碰撞时磁性件32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，第一簧片311和第二簧片312吸合所需的碰撞强度（也就是说，在该碰撞强度下，磁性件32受到的惯性力可以驱动第一簧片311和第二簧片312吸合）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2和图3所示，车辆处于正常行驶状态时，第一簧片311和第二簧片312不接触，磁性件32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，磁性件32在惯性力作用下从第一位置移动到第二位置（如图4和图5中的磁性件32的位置），磁性件32移动到第二位置时，第一簧片311在磁性件32的磁性作用下与第二簧片312吸合，使驾驶员气囊回路处于导通状态。由此，开关装置3的结构简单、可靠且易于实现。

简言之，根据本发明实施例的时钟弹簧100，通过设置包括常开型干簧管31和磁性件32的开关装置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，磁性件32在惯性力作用下移动，且磁性件32移动过程中产生磁性作用驱动干簧管31的第一簧片311和第二簧片312吸合，使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。

进一步地，如图2-图5、图6和图9所示，时钟弹簧100还可以包括支撑部33和导向块34。支撑部33可以固定在固定部1上，例如通过螺接或者卡接固定。导向块34可以固定在支撑部33上，磁性件32可移动地设在导向块34上，常开型干簧管31设在导向块34内。

更进一步地，如图2-图5所示，时钟弹簧100还包括弹性件35。弹性件35可以设在支撑部33内且弹性件35的两端可以分别弹性地抵压磁性件32和导向块34，也就是说，弹性件35的一端可以弹性地抵压磁性件32，弹性件35的另一端可以弹性地抵压导向块34。可选地，弹性件35可以为弹簧。

简言之，在车辆处于正常行驶过程中时，弹性件35推抵磁性件32使磁性件32位于不能使第一簧片311和第二簧片312接触的第一位置，当车辆受到正面碰撞时，磁性件32在惯性力的作用下克服弹性件35的弹力沿导向块34向可使第一簧片311和第二簧片312吸合的第二位置移动。由此，可以使开关装置3的结构更简单，干簧管31的固定更稳固，且使第一簧片311和第二簧片312的动作更精确，从而确保开关装置3电连接的稳定性，避免第一簧片311和第二簧片312误吸合。

可以理解的是，在上述实施例中，开关装置3的开启阀值可以由弹性件35的弹性系数以及磁性件32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。

具体地，支撑部33可以构造为一端敞开的筒状部件。为了使支撑部33与导向块34的配合更精确，筒状部件的底壁331上可以设有限位凹槽3311，导向块34上可以设有与限位凹槽3311配合的限位凸起343。

导向块34可以为具有中空结构341的导向棒。在本发明的一些具体的实施例中，如图3和图5所示，导向棒的中空结构341可以构造为沿导向块34的轴向贯通导向块34的通孔结构，常开型干簧管31可以设在通孔结构内，第一簧片311可以从通孔结构的一侧伸出以与扁平排线的一端相连，第二簧片312可以从通孔结构的另一侧伸出以与驾驶员气囊相连。

磁性件32可以套设在导向棒外，也就是说磁性件32可以在惯性力作用下沿导向棒的轴线方向移动。导向棒的距离筒状部件的底壁331较远的一端上设有凸缘342，弹性件35套设在导向棒上，且弹性件35的一端弹性地抵压在凸缘342上，弹性件35的另一端弹性地抵压在磁性件32上，以使磁性件32贴合在筒状部件的底壁331上，此时磁性件32位于如图2和图3所示的第一位置。

如图3、图5和图10所示，为了使磁性件32在惯性力作用下的移动距离更精确，避免由于惯性力过大而造成磁性件32脱出导向块34或者磁性件32与开关装置3的其它部件碰撞产生损坏，时钟弹簧100还可以包括止挡件36，止挡件36可以设在凸缘342的朝向磁性件32的侧面上以适于止挡磁性件32。

为了更进一步地避免磁性件32在惯性力作用下与开关装置3的其它部件碰撞产生损坏，如图10所示，时钟弹簧100还可以包括缓冲件37，缓冲件37可以设在止挡件36的朝向磁性件32的侧面上，且止挡件36与磁性件32相对。在本发明的一个具体的实施例中，缓冲件37可以额为多个，多个缓冲件37可以沿止挡件36的朝向磁性件32的侧面的周向均匀布置，如图10所示的实施例中，缓冲件37为四个。

更具体地，如图3、图5和图9所示，凸缘342的朝向磁性件32的侧面上可以设有圆环形凹槽3421，弹性件35的一端可以止抵圆环形凹槽3421的底壁34211。由此可以减小开关装置3的尺寸，降低制造成本。

下面参照图1-图10详细描述时钟弹簧100的工作过程：

当车辆受到正面碰撞时，磁性件32在惯性力的作用下，克服弹性件35的弹力作用，并沿导向块34从如图2和图3所示的第一位置向如图4和图5所示的第二位置移动，磁性件32在移动期间，磁性作用可驱动第一簧片311和第二簧片312吸合，从而形成电连接，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 (11)

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

开关装置，所述开关装置包括：

常开型干簧管，所述干簧管固定在所述固定部上且包括第一簧片和第二簧片，所述第一簧片与所述扁平排线的一端相连，所述第二簧片适于与车辆的驾驶员气囊相连；以及

磁性件，所述磁性件被设置为在车辆受到正面碰撞时可在惯性力作用下移动，且在所述磁性件移动期间所述磁性件通过磁性作用驱动所述第一簧片与所述第二簧片吸合以形成电连接。

2.根据权利要求1所述的时钟弹簧，其特征在于，还包括：

支撑部，所述支撑部固定在所述固定部上；

导向块，所述导向块固定在所述支撑部内，所述磁性件可移动地设在所述导向块上，所述常开型干簧管设在所述导向块内。

3.根据权利要求2所述的时钟弹簧，其特征在于，还包括：

弹性件，所述弹性件设在所述支撑部内且两端分别弹性地抵压所述磁性件和所述导向块。

4.根据权利要求3所述的时钟弹簧，其特征在于，

所述弹性件为弹簧。

5.根据权利要求3所述的时钟弹簧，其特征在于，

所述支撑部构造为一端敞开的筒状部件；以及

所述导向块为具有中空结构的导向棒，所述磁性件套设在所述导向棒外，所述导向棒的距离所述筒状部件的底壁较远的一端上设有凸缘，所述弹性件套设在所述导向棒上，所述弹性件的一端弹性地抵压在所述凸缘上且另一端弹性地抵压所述磁性件以使所述磁性件贴合在所述筒状部件的底壁上。

6.根据权利要求5所述的时钟弹簧，其特征在于，还包括：止挡件，所述止挡件设在所述凸缘的朝向所述磁性件的侧面上以适于止挡所述磁性件。

7.根据权利要求6所述的时钟弹簧，其特征在于，还包括：缓冲件，所述缓冲件设在所述止挡件的朝向所述磁性件的侧面上且与所述磁性件相对。

8.根据权利要求5所述的时钟弹簧，其特征在于，所述凸缘的朝向所述磁性件的侧面上设有圆环形凹槽，所述弹性件的一端止抵所述圆环形凹槽的底壁。

9.根据权利要求5所述的时钟弹簧，其特征在于，所述筒状部件的底壁上设有限位凹槽，所述导向块上设有与所述限位凹槽配合的限位凸起。

10.根据权利要求5所述的时钟弹簧，其特征在于，

所述导向棒的中空结构构造为沿所述导向块的轴向贯通所述导向块的通孔结构，所述常开型干簧管设在所述通孔结构内，且所述第一簧片和所述第二簧片分别从所述通孔结构的两侧伸出。

11.一种车辆，其特征在于，包括：根据权利要求1-10中任一项所述的时钟弹簧。