CN107848481A - 方向盘单元 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种方向盘单元，所述方向盘单元具有：方向盘体；容纳在方向盘体的毂区域中的气囊壳体，其中容纳有气囊；在方向盘体和气囊壳体之间作用的多个第一定位单元，所述第一定位单元沿轴向方向将气囊壳体定位在方向盘体上；以及在方向盘体与气囊壳体之间作用的多个第二定位单元，所述第二定位单元在一个径向平面中将气囊壳体定位在方向盘体(40)上，其中，至少一个第二定位单元具有至少一个沿轴向方向延伸的定位元件(52、62)，该定位元件包括至少一个贴合面和用于所述贴合面的对应贴合面，所述贴合面的面法线垂直于轴向方向。这里，所述定位元件(52、62)具有能垂直于轴向弹性变形的至少一个定位部段(54、64a、64b)和刚性的运动限制部段(57、67)，所述运动限制部段设置在定位部段(54、64a、64b)背向所述贴合面的一侧并与所述定位部段隔开间距地设置。

Description

方向盘单元

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的方向盘单元。

背景技术

机动车辆的几乎每种方向盘单元都具有气囊模块。通常，方向盘单元包括方向盘体和容纳在所述方向盘体的毂区域中的气囊模块。气囊模块的气囊壳体由顶盖覆盖，所述顶盖形成方向盘的表面的一部分。通常，所述顶盖的表面还用作机动车喇叭的操作面，使得在向所述顶盖施加超过预定值的力时则操作喇叭。这里，原则上已知两种设计方案，即所谓的“浮动顶盖”方案，其中，壳体与方向盘体刚性地连接并且顶盖能相对于壳体以及相对于方向盘体被压低；以及所谓的“浮动模块”方案，其中，顶盖与壳体刚性地连接，并且顶盖连同壳体能朝方向盘体被压低，此时，壳体和方向盘体通过喇叭弹簧相互连接。最近一段时间以来，还已知静止的或几乎静止的系统，所述系统不具有喇叭弹簧，在这种系统中，在相应地传递力时，壳体根本不或几乎根本不朝方向盘体运动。在这种情况下，传统的喇叭触点例如通过压电元件替代。

在所述浮动模块式方向盘单元中，必须设有定位单元，所述定位单元既在轴向方向上也在径向平面中将气囊壳体定位在方向盘体上。为此，在这种类型的方向盘单元中，例如相互分开地设有第一定位单元和第二定位单元，第一定位单元用于轴向定位，而第二定位单元用于在径向平面中的定位。在所述相同分类的文献中，设有三个第二定位单元，其中每个所述第二定位单元都如下构成：用作定位元件的销从气囊壳体的底部沿轴向延伸，所述销的外周面用作贴合面。这个销延伸到穿过方向盘体的一个组成部分的通孔中，所述通孔的内表面构成用于所述贴合面的对应贴合面。由于制造公差，实际上无法避免的是，在贴合面和对应贴合面之间存在一定的间隙，所述间隙又会导致发出噪声并在贴合面和对应贴合面中导致出现磨损现象。

发明内容

由此出发，本发明的目的是，改进上述类型的方向盘单元，使得能够改进定位精度并且在理想情况下能在第二定位单元(非轴向定位单元)的贴合面和对应贴合面之间实现无间隙性。此外，这里还应在气体发生器激活时确保方向盘单元的功能可靠性。

该目的通过具有权利要求1的特征的方向盘单元来实现。

根据本发明，至少一个第二定位单元的定位元件具有至少两个部段，即能垂直于轴向方向弹性变形的具有贴合面的定位部段和刚性的运动限制部段，所述运动限制部段设置在定位部段背向所述贴合面的一侧并设置成与所述定位部段隔开一段距离。通过能弹性变形的定位部段，可以实现公差补偿并且必要时还实现了无间隙性。但在不采取附加措施的情况下，在气囊膨胀时并且特别是在高冲力冲击(Fangschlag)时，定位部段的可变形性可能会导致气囊壳体在径向平面中相对于方向盘体发生偏移，使得第一定位单元会发生脱离卡接(entrasten)。为了防止出现这种情况，设有刚性的运动限制部段，所述运动限制部段仅允许气囊壳体在径向平面中以这样的程度运动，即，这种运动还不会导致第一定位单元发生脱离卡接。以这种方式，特别是可以不用设置附加的保险措施。

原则上，第二定位单元的定位元件可以从气囊壳体或方向盘体延伸出来，其中优选的是，定位元件从气囊壳体的底部延伸出来，由此，特别是当壳体完全或部分地是用按注塑法制成的塑料元件时，定位元件可以与壳体底部一体地构成。

如原则上由现有技术已知的那样，此外优选的是，定位部段的贴合面构造成凸形的。这里，所述定位部段优选具有空心的半圆柱体的形状。

为了实现定位部段不仅总体上能够弹性变形，而且其宽度也可以弹性地变化，定位部段优选具有沿轴向方向延伸的缝隙。

在第一类型中，定位元件具有恰好一个带有凸形贴合面的定位部段，并且所述对应贴合面具有互补凹形的主部段，所述贴合面贴靠在该主部段上。贴合面这里优选是圆柱体表面的一部分。为了在这里进一步改进变形限制，在主部段的各端部上分别连接一个副部段，其中运动限制部段的一部分设置在这两个副部段之间，但与所述副部段隔开一段距离。

在第二类型中，所述定位元件具有两个定位部段，并且所述运动限制部段设置在这两个定位部段之间。

在一个优选的实施例中，方向盘单元具有两个第一类型的第二定位单元和一个第二类型的第二定位单元。由此可以在同时避免超静定/静态冗余的情况下实现非常精确的定位。

所述方向盘单元可以构造成传统的“浮动模块式方向盘单元”，其中气囊壳体能克服弹簧元件的力朝方向盘体的方向被压低，从而第一定位单元能在气囊壳体未被压低的状态下沿轴向方向将气囊壳体定位在方向盘体上。但本发明也可以用于这样的方向盘单元，其中，当驾驶员按压气囊壳体的顶盖以便操作喇叭时，在气囊壳体和方向盘单元之间没有发生明显的运动。

附图说明

现在参考附图根据一个实施例来详细说明本发明。其中：

图1示出方向盘单元的毂区域的示意性俯视图；

图2示出沿图1中的平面A-A的剖视图；

图3示出沿图1中的平面B-B的剖视图；

图4通过详细的透视图示出图1至图3的方向盘单元的气囊模块的壳体；

图5通过从下面观察的视图示出带有已安装的气体发生器的图4的壳体；

图6通过透视图示出在图5中示出的内容；

图7示出保持板，该保持板是方向盘体的一部分；

图8用与图7相对应的视图示出第一类型的第二定位单元；以及

图9用与图8相对应的视图示出第二类型的第二定位单元。

具体实施方式

这里对唯一的一个实施例进行说明。图1至3是高度示意性的，而图4至9是详细示出的。

图1和2示出方向盘单元的一部分，所述方向盘单元为了操作喇叭而具有所谓的“浮动模块”。这意味着，方向盘单元主要包括方向盘体10和在方向盘体10的毂区域中的凹口中的气囊模块，该气囊模块能够克服喇叭弹簧20的力被压低。这里，气囊模块具有气囊壳体30、与气囊壳体30刚性连接的顶盖31、折叠到气囊壳体中的气囊36和保持在气囊壳体上的气体发生器36。

气囊壳体30通过喇叭弹簧20与方向盘体10的一部分、即保持板14连接。所述保持板特别是可以由金属制成，这里可能有利的是，这个金属的保持板14至少部分地由塑料包围注塑。设有多对喇叭触点23、33，这里每对的两个喇叭触点通常是相对置的。

为了将气囊模块30保持和定位在方向盘体10上，设有多个定位单元。总共设有三个第一定位单元40，这些定位单元用于轴向定位，另外还设有三个第二定位单元，所述第二定位单元用于将气囊壳体30定位在径向平面中。第一定位单元和第二定位单元分别彼此相邻并且各定位单元对的位置在图1中用附图标记P、P’和P”表示。

所有的第一定位单元40构造成彼此相同的并且在下面特别是参考图3、4、6和7来详细说明。

对于第二定位单元存在两种类型，即位于位置P和P’的第一类型的第二定位单元以及位于位置P”的第二类型的第二位置单元。

所有定位单元都具有壳体侧的部分和方向盘体侧的部分。方向盘体侧的部分分别是保持板14的部段，从而参考图7首先说明这些部分。图7用从上方观察的视图示出保持板14、即从气囊壳体20的视角出发观察。保持板14具有五个通孔16a至14e，其中，前三个通孔16a至16c属于各定位单元。这里，前三个通孔16a至16c中的每个通孔既是第一定位单元的一部分也是第二定位单元的一部分。

在前三个通孔16a至16c的每个通孔中都伸入一个突起47，所述突起的向下指向的面48(见图3)用作气囊壳体侧的第一定位元件的保持面。此外，前两个通孔16a和16b分别具有带有凹形的对应贴合面，即半圆形的主部段58a和从主部段58a出发延伸的副部段58b和58c(对此见图8)。第三个通孔16c具有两个相对置的对应贴合面68a和68b。

第四个通孔16d用于穿过接地线34(对此见图4)，第五个通孔16a用于接近气体发生器36的点火套管。

特别是如由图3、4和6可以看到的那样，第一定位单元40的壳体侧元件分别包括金属丝弓架42和卡接在金属丝弓架42上的塑料元件44，所述塑料元件44向上指向的面46与相配的突起47的向下指向的面48相贴合。在金属丝弓架42发生弹性变形的情况下进行安装。因为没有设置其他的约束单元，重要的是，在气体发生器36点燃并且气囊38膨胀时第一定位单元40不会发生脱离卡接。为了确保实现这一点并且尽管如此仍实现公差补偿，第二定位单元并且这里特别是其壳体侧的定位元件52和62如下构成：

首先描述第一类型的第二定位单元。在这种第二定位单元中，分别与对应贴合面配合作用的壳体侧的定位元件52包括两个部段，即定位部段54和运动限制部段57。这两个部段沿轴向方向从气囊壳体30的底部延伸出来并且，特别是当气囊壳体完全或部分地是塑料注塑件时，可以特别是与气囊壳体的底部一体地构成。

如特别是由图5和8看到的那样，每个定位部段54由空心的半圆柱体构成，所述空心圆柱体通过沿轴向方向延伸的缝隙55分成两个相互镜像对称的部分。由此实现了空心的半圆柱体的两个部分相向于彼此的以及朝运动限制部段57的方向的一定的弹性可运动性。定位部段44的外侧(即外周面)构成贴合面56，所述贴合面符合对应贴合面58的凹入的主部段58a的形状。

运动限制部段57与定位部段54隔开间距，其中，距离例如可以为0.8mm。运动限制部段57的前突出部57a基本上一直延伸到定位部段54的空心圆柱体的中轴线。运动限制部段57被设计为块状并且因此构造成刚性的。对应贴合面58的副部段58b和58c一直延伸到越过运动限制部段57的前边缘。

通过定位部段54的这种造型，如已经说明的那样，所述运动部段具有一定的弹性，从而可以进行公差补偿，由此，可以在对应贴合面58的主部段58a中实现基本上无间隙的导向。但定位部段54的最大变形通过运动限制部段54来限制，因为在发生过大的偏移时，定位部段54或副部段58b、58c中的一个与运动限制部段57发生贴合。这使得，即使在发生会出现非常大的力的高冲击力冲击的情况下气体发生器点燃并且随后气囊膨胀时，气囊壳体30在径向平面中的运动也受到限制，从而能可靠地防止第一定位单元发生不希望的脱离卡接。

第二种类型的第二定位单元(为此特别是见图9)与上面说明的第一种类型的第二定位单元类似地构成。这里区别是，设有两个相对置的定位部段64a、64b，运动限制部段67位于这两个定位部段之间。这里定位部段64a、64b也构造成带缝隙的空心的半圆柱体。对应贴合面68a、68b这里基本上构造成平的，从而可以沿箭头方向实现进一步的公差补偿。这里运动限制部件67也限制定位部段可能的变形。

附图标记列表

10 方向盘体

12 毂区域中的凹口

14 保持板

16a-e 通孔

20 喇叭弹簧

23 方向盘体侧的喇叭触点

30 气囊壳体

31 顶盖

32 侧壁

33 壳体侧的喇叭触点

34 接地线

36 气体发生器

38 气囊

40 第一定位单元

42 壳体侧的弓架

44 卡接的塑料元件

46 向上指向的面

47 突起

48 突起向下指向的面

52 壳体侧的定位元件

54 定位部段

55 缝隙

56 贴合面

57 运动限制部段

57a 前突出部

58a 主部段

58b、58c 副部段

62 壳体侧的定位元件

64a、64b 定位部段

65a、65b 缝隙

66a、66b 贴合面

67 运动限制部段

68a、68b 对应贴合面

70 定位臂

P、P’、P” 定位单元的区域

Claims (10)

1.方向盘单元，包括

方向盘体(10)，

容纳在所述方向盘体的毂区域中的气囊壳体(30)，其中容纳有气囊(38)，

在所述方向盘体(10)和所述气囊壳体(30)之间作用的多个第一定位单元(40)，所述第一定位单元(40)沿轴向方向将所述气囊壳体(30)定位在所述方向盘体(10)上，以及

在所述方向盘体(10)与所述气囊壳体(30)之间作用的多个第二定位单元，所述第二定位单元在一个径向平面中将所述气囊壳体(30)定位在所述方向盘体(40)上，其中，

至少一个第二定位单元包括至少一个沿轴向延伸的定位元件(52、62)，所述定位元件包括至少一个贴合面(56、66a、66b)和用于所述贴合面(56、66a、66b)的对应贴合面(58、68a、68b)，所述贴合面的面法线垂直于轴向方向，

其特征在于，

所述定位元件(52、62)包括至少一个能垂直于轴向方向弹性变形的定位部段(54、64a、64b)和刚性的运动限制部段(57、67)，所述定位部段具有所述贴合面(56、66a、66b)，所述运动限制部段设置在定位部段(54、64a、64b)背向所述贴合面(56、66a、66b)的一侧并与所述定位部段隔开间距地设置。

2.根据权利要求1所述的方向盘单元，其特征在于，所述定位元件(52、62)从所述气囊壳体(30)的底部延伸。

3.根据权利要求2所述的方向盘体，其特征在于，所述定位元件(52、62)与壳体的底部一体地构成。

4.根据上述权利要求之一所述的方向盘单元，其特征在于，所述定位部段(54、64a、64b)基本上具有空心的半圆柱体的形状。

5.根据上述权利要求之一所述的方向盘单元，其特征在于，所述定位部段(54、64a、64b)具有沿轴向方向延伸的缝隙(55、65)。

6.根据上述权利要求之一所述的方向盘单元，其特征在于，所述定位元件(52)包括恰好一个定位部段(54)，并且所述对应贴合面(58)包括优选凹形的主部段(58a)，所述贴合面(56)贴靠在所述主部段(58a)上。

7.根据权利要求6所述的方向盘单元，其特征在于，在所述主部段(58a)的各端部上分别连接一个副部段(58b、58c)，并且所述运动限制部段(57)的一部分定位在两个副部段(58b、58c)之间，但与所述副部段隔开间距。

8.根据权利要求1至5中的任意一项所述的方向盘单元，其特征在于，所述定位元件(62)包括两个定位部段(64a、64b)，并且所述运动限制部段(67)设置在这两个定位部段(64a、64b)之间。

9.方向盘单元，所述方向盘单元具有三个第二定位单元，其中两个所述第二定位单元按照权利要求6或7所述构成，一个所述第二定位单元按照权利要求8所述构成。

10.根据上述权利要求中的任意一项所述的方向盘单元，其特征在于，设有至少一个弹簧元件(20)，所述气囊壳体(30)能克服所述弹簧元件的力朝所述方向盘体(10)的方向被压低，从而所述第一定位单元(40)能在所述气囊壳体未被压低的状态下沿轴向方形将所述气囊壳体(30)定位在所述方向盘体(10)上。