CN108430854A - 方向盘骨架和带有操作元件的方向盘以及制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种方向盘骨架(10)，其具有轮毂(11)和方向盘盘圈(12)，它们通过至少一个辐条(13)彼此连接，其中在所述方向盘盘圈(12)的内侧上设置有至少一个凸起(14)，用于容纳操作元件，尤其是多功能开关单元。此外，本发明涉及一种方向盘，其具有这样的方向盘骨架(10)以及一种制造方法。

Description

方向盘骨架和带有操作元件的方向盘以及制造方法

技术领域

本发明涉及一种方向盘骨架以及一种带有这样的方向盘骨架的方向盘。此外，本发明涉及一种用于制造这种方向盘骨架或方向盘的方法。

背景技术

在实践中已知了众多不同的方向盘形状。一般而言，方向盘包括方向盘骨架，其由金属合金构成，其中方向盘骨架具有轮毂和方向盘盘圈。轮毂和方向盘盘圈通过至少一个辐条彼此连接。方向盘骨架设置有泡沫垫，用以形成方向盘，泡沫垫基本上完全包覆在辐条和方向盘盘圈的区域中的金属骨架。具有三个或四个辐条的方向盘广泛流行，其中2-辐条-方向盘也被使用。鲜少碰到单辐条方向盘，其中仅唯一的辐条将轮毂与方向盘盘圈连接。

此外，趋势是基本上通过方向盘上的操作元件来控制机动车的操作功能。为此，对应的操作元件直接设置在方向盘上。在多辐条方向盘中，操作元件大多数直接放置到泡沫垫中的辐条上。由于操作元件在驾驶员的正常抓握位置中应可以良好地够到，所以通常设置在3点钟位置和9点钟位置中的辐条配备有操作元件。然而这样的布置并非在所有方向盘形状中在人体工程学上都合理地实现。尤其是在单辐条方向盘中，其唯一的辐条在6点钟位置中设置在方向盘上，需要替选的解决方案以便将操作元件以人体工学上有利的位置安置在方向盘上。

DE 44 23 744 C2建议如下：开关作为操作元件直接引入到方向盘盘圈的泡沫垫中。然而在此可供操作元件支配的位置有限。由此并不能达到目前所需要的要由方向盘可控制的功能的数量。作为替选方案，DE 44 23 744 C2建议：将可移除的操作单元安置在方向盘上。然而在这种可移除的操作单元中至少可考虑：其在强的外力作用于车辆时触发。

在WO 2010/089945 A1中公开了一种方向盘，其中操作元件被直接插入泡沫垫中。在此由于方向盘盘圈的宽度，可设置的操作元件的数量也是有限的。此外，泡沫垫具有比较低的稳定性且在操作操作元件时塌陷。这导致不期望的触觉的感受印象。

发明内容

本发明的任务在于，提出了一种可能性来将操作元件稳定地安置在方向盘、尤其是单辐条方向盘上。具体而言，本发明的任务是提出一种方向盘，其具有这样稳定安置的操作元件以及与之适合的制造方法。

根据本发明，该任务在方向盘骨架方面通过权利要求1的主题、在方向盘方面通过权利要求14的主题和在制造方法方面通过权利要求19的主题来解决。

为了解决开头所述的问题，本发明尤其是设计了一种方向盘骨架，其具有轮毂和方向盘盘圈，其中轮毂和方向盘盘圈通过至少一个、优选通过恰好一个辐条彼此连接。在方向盘盘圈上尤其在方向盘盘圈的内环周上设置至少一个凸起，用于容纳操作元件、尤其是多功能开关单元。

本发明的构思于是在于，所述方向盘骨架本身配备有凸起，所述凸起适于容纳至少一个操作元件。通过方向盘骨架本身具有用于容纳操作元件的凸起的方式，为一个或多个操作元件提供可靠的安装位置。

设置在方向盘骨架上的凸起形成良好的稳定性和实现容纳多个操作元件。这满足通过方向盘操作元件控制机动车的越来越多的功能的要求。

凸起优选与方向盘盘圈一件式地构成。这具有在制造方向盘骨架时减小成本的优点和此外改进方向盘骨架的稳定性。此外，通过凸起与方向盘盘圈的一件式构成提供了用于一个或多个操作元件的稳定容纳。

方向盘盘圈可以展成一个盘圈平面。尤其是，方向盘盘圈可以设置在一个平面中，该平面在方向盘的安装好的状态中基本上垂直于转向柱地定向。凸起优选在盘圈平面中延伸。换言之，可以设计为，凸起朝向方向盘盘圈的中心延伸，然而在此主要在盘圈平面中定向。由此确保了，在凸起的区域中设置在方向盘上的操作元件对于驾驶员而言可良好地触及。尤其是，凸起优选定向为，使得驾驶员在正常抓握位置到达布置在凸起的区域中的操作元件而不用手指或拇指抓握。

凸起可以构建成板状的。尤其是，凸起可以形成板，所述板基本上在盘圈平面中延伸。板可以具有均匀的厚度。通常，板提供了比较大的表面，用以设置一个或多个操作元件。当需要在方向盘上形成多个操作元件例如开关或摇杆时，该板特别合适。

方向盘骨架的至少一个辐条在一个优选的实施形式中设置在方向盘骨架的6点钟位置中。换言之，至少一个辐条优选在车辆直线行驶时从轮毂基本上垂直向下指向。

凸起可以设置在1点钟位置和4点钟位置之间，和/或可替选地设置在8点钟位置与11点钟位置之间，然而优选设置在3点钟位置中或设置在9点钟位置中。由此，考虑在驾驶车辆时常用的抓取位置。尤其是，这些位置适合于在未抓握时可以良好地触及操作元件。

在本发明的一个优选的设计方案中，凸起具有至少一个开口，用以固定操作元件。以此方式，操作元件可以直接与方向盘骨架连接，这提高了整个方向盘的稳定性。除此之外，该开口或另一开口可以设置用于容纳泡沫垫材料。这有利于加强在方向盘骨架与泡沫垫之间的连接。

特别优选地，方向盘骨架具有两个凸起，所述凸起彼此间隔地设置在方向盘盘圈上。这能够实现安置其他操作元件，使得在方向盘上可以提供总体增加的功能。

优选地，这两个凸起彼此轴向对称地构成在方向盘盘圈上。对称轴线在此穿过方向盘盘圈的12点钟位置和6点钟位置。尤其是有利地设置为，对称轴线穿过方向盘骨架的中心，尤其是轮毂。凸起的对置的布置能够实现在方向盘上设置操作件并且将其与方向盘骨架固定连接，使得驾驶员可以用两个手到达操作件。这在人体工程学上是很重要的并且又增加功能的数量，这些功能可以在方向盘上操作。同样，可以设置其他凸起，尤其是多于两个的凸起，其容纳其他操作元件。

在优选的设计方案中，两个对置地设置的凸起分别具有自由端部或者自由端部棱边，其彼此间隔开，使得在凸起之间可以放置安全气囊模块。尤其是，安全气囊模块可以固定在轮毂上。在凸起之间的自由空间的尺寸至少可以确定为使得展开的安全气囊在突起之间向前突出并且在驾驶员与凸起之间展开。

在根据本发明的方向盘骨架的另一优选的设计方案中，设计为，轮毂、至少一个辐条、方向盘盘圈和至少一个凸起尤其是两个凸起构成为一件式注塑件。注塑件可以由镁合金或铝合金形成。由此，可以实现快速且成本低廉地制造方向盘骨架，尤其尽管相对昂贵的材料是可行的。

为了进一步增强方向盘骨架，可以设计为，方向盘盘圈具有至少一个增强衬垫，尤其是由钢构成。也可考虑的是，方向盘盘圈包括多个增强衬垫。在镁合金或铝合金被喷射到模具中之前，增强衬垫优选插入到注塑件中。由此，增强衬垫牢固地集成到方向盘盘圈中。注塑材料由此至少部分包围增强衬垫。通过将增强衬垫整体地整合到方向盘盘圈中，可以有效地增强方向盘盘圈，而不过分地提高方向盘的重量。

根据本发明的方向盘骨架在一个特别优选的设计方案中可以具有唯一的辐条。换言之，优选的是，方向盘设计为单辐条方向盘骨架或用于形成单辐条方向盘。唯一的辐条可以在此在6点钟位置中从轮毂延伸至方向盘盘圈。在该配置中，特别有利的是，方向盘骨架具有两个凸起，所述凸起设置在9点钟位置和3点钟位置中。所述凸起优选突出到方向盘盘圈中或指向轮毂。具体而言，两个凸起可以基本上沿着3辐条方向盘的两个上部辐条的辐条方向延伸。然而，所述凸起具有自由端部并且与轮毂不连接。所述凸起适合于容纳和支撑操作元件。尤其是，所述凸起能够实现在以后的方向盘上构成用于操作元件的容纳区域。

本发明的并列方案涉及一种方向盘，尤其是单辐条方向盘，其具有上面所述的方向盘骨架。在方向盘中，方向盘骨架优选用泡沫垫包覆。通过泡沫垫特别简单地提供可舒适抓握的并且在碰撞情况下进行缓冲的方向盘。

在根据本发明的方向盘中，在一个优选的变型方案中设计为，在方向盘的凸起上固定有至少一个操作元件。然而也可能的是，操作元件仅固定在泡沫垫上，然而方向盘骨架的凸起用于为在方向盘上的操作元件提供相应的容纳空间。就此而言，凸起也具有用于以后的泡沫垫的成型的功能。用于操作元件的容纳区域因此并不仅仅由泡沫垫的材料形成，而是附加通过凸起增强，所述凸起是方向盘骨架的组成部分。这总体上提高了方向盘的稳定性并且改善了在对操作元件进行操作时的操作品质。

所述操作元件可以具有控制摇杆(Schaltwippe)和/或多功能开关单元。控制摇杆通常用于在自动变速器中将挡位升档或降档。这种控制摇杆尤其可以设置在方向盘的背侧上。控制摇杆提供了比较大的杠杆运动，使得在这里所提出的方向盘骨架上的凸起上的控制摇杆的设置提供了特别的稳定性优点。

多功能开关单元可以具有按压开关、拨动开关、转动开关或滚动开关。也可能的是，将所述的开关类型的组合统一在多功能开关单元中。尤其是，可以设置多个按压开关和滚动开关。也可能的是，滚动开关同时包括按压开关功能。同样，可以设置按压/转动开关。多功能开关单元总体上可以具有不同结构类型的多个开关(按压开关、转动开关、滚动开关等)。

为了驾驶员安全在方向盘的一个优选的变型方案中设置安全气囊模块。安全气囊模块优选由方向盘骨架的轮毂承载。具体而言，设计为，轮毂具有用于安全气囊模块的容纳装置。尤其是，安全气囊模块可以与方向盘骨架的轮毂卡锁在一起。

根据设计期望，方向盘可以具有皮革和/或贴面板。皮革和/或贴面板优选围绕泡沫垫设置。换言之，在根据本发明的方向盘的优选的变型方案中泡沫垫用皮革和/或贴面板尤其木质贴面板包覆。也可以不对泡沫垫包覆。在此情况下，泡沫垫优选结构化，以便提供触觉上舒适的表面。

本发明的另一并列方案涉及一种用于制造前面所描述的方向盘骨架或方向盘的方法。在该方法中，提供了方向盘骨架的阴模，其具有鼓起部。鼓起部在方向盘盘圈的内侧上具有凸起的阴模。阴模可以两分。至少设计为，注塑材料在压力下被喷射到可能闭合的阴模中。注塑材料优选由镁合金或铝合金构成。在二件式的阴模中，接着这两个部分可以彼此分开，使得完成喷射的方向盘骨架从阴模中脱出。

在制造方法的一个优选的变型方案中(该变型方案尤其在制造单辐条方向盘时使用)，在喷射注塑材料之前将至少一个增强衬垫，尤其由钢构成的增强衬垫插入到阴模中。增强衬垫利用注塑材料至少部分包封。增强衬垫的嵌入提高了方向盘的稳定性。在此尤其设计为，提高方向盘盘圈的稳定性，使得将增强衬垫优选设置在方向盘盘圈中。

附图说明

以下借助实施例参照所附的示意性附图详细阐述了本发明。在附图中示出：

图1和图2分别示出了根据本发明的方向盘骨架的不同的立体视图。

具体实施方式

在所附的附图中分别可看到方向盘骨架10，其具有轮毂11、方向盘盘圈12和辐条13。辐条13将轮毂11和方向盘盘圈12连接。方向盘盘圈12可以展成一个盘圈平面。轮毂11基本上通过轮毂板22形成，其大致平行于盘圈平面地定向。辐条13将轮毂11和方向盘盘圈12连接，其中辐条13横向地在轮毂板22的平面与盘圈平面之间延伸。辐条13在其侧面上分别具有外接片21。外接片21可以通过在辐条13的边缘上的材料增强看到。

辐条13基本上在方向盘骨架的6点钟位置中伸展。在此，在方向盘骨架10处于在机动车尤其汽车中的安装状态中时考虑时钟位置。在机动车直线行驶时，辐条13基本上垂直于向下即在6点钟方向上指向。

轮毂11包括转向柱接头20，其基本上限定了方向盘或方向盘骨架10的转动中心。此外，在轮毂11上尤其在轮毂板22上安置保持弹簧19。保持弹簧19能够实现将安全气囊模块固定在轮毂板22上。为此，安全气囊模块具有对应的钩，所述钩与保持弹簧19形状配合地并且力锁合地共同作用，以便将安全气囊模块牢固地固定在方向盘骨架10上。此外，在方向盘骨架10上设置裂口23，其一方面用于减轻重量而另一方面用于穿引电连接线缆。

方向盘盘圈12基本上环形地并且优选如在图中所示的那样至少在侧面的区域中(2点钟到4点钟的区域和8点钟到10点钟的区域)圆环形地构成。然而，方向盘盘圈12在这里所描述的实施形式中可选地具有下部展平部17和上部展平部18，其中方向盘盘圈是直的或配备有极大的半径。所述展平部并不强制必需的，然而从设计方案来看偶尔是期望的。下部展平部还使登入车辆变得容易。

此外，方向盘骨架10的方向盘盘圈12具有凸起14。凸起14在3点钟位置和9点钟位置上彼此对置地设置。尤其是，凸起14关于方向盘盘圈12上的对称轴线轴向对称地设置。对称轴线基本上穿过方向盘骨架10的12点钟位置和6点钟位置。在此情况下，凸起14在直径上相对置地设置。在此也可能的是，凸起14向上或向下平行错移地构成在方向盘盘圈12上。

凸起14基本上自由浮动地构成。具体而言，凸起14基本上在盘圈平面中向下向轮毂11伸出并且在此分别形成自由端部16。自由端部16尤其是通过端部面16a形成。端部面16a将凸起14的两个平行的侧面16b连接。在端部面16a和各一个侧面16b之间的过渡部通过倒圆部16c形成。

凸起14分别板形地构成或形成板。尤其是，凸起14具有统一的厚度。具体而言，凸起14具有小于方向盘盘圈12的直径的厚度。对应地，设置过渡区域24，其形成从凸起14到方向盘盘圈的具有对应的倒圆部的均匀的过渡部。板状的凸起14的所有棱边优选是倒圆的。

凸起14的厚度基本上对应于侧面16b和端部面16a的宽度。凸起14优选具有长度和高度，其中高度在竖直方向上确定而长度在水平方向上确定。如在视图中可看到的那样，凸起14的长度大于其高度。

在突起14中分别构成两个开口15。开口15能够实现将操作元件直接固定在方向盘骨架10上。为此，操作元件例如可以与方向盘骨架10经由开口15旋接。

作为操作元件尤其可以考虑控制摇杆，其优选设置在方向盘骨架10的背侧上。也可能的是，安置多功能开关单元，其优选固定在方向盘骨架10的前侧上。凸起14可以分别在其背侧上承载控制摇杆而在其前侧上承载多功能开关单元。

如在图1和图2中可清楚看到的那样，凸起14基本上表示方向盘骨架10的辐条。然而与辐条不同，凸起14并不与轮毂11连接，而是分别具有自由端部16。就此而言，凸起14能够实现将自由浮动作用的操作元件设置在方向盘上(“浮动卫星开关或踏板”)。

轮毂11、方向盘盘圈12、辐条13和凸起14优选一件式地构成为注塑件。而转向柱接头20和保持弹簧19可以是单独的组件，其与方向盘骨架10连接。优选地，方向盘骨架10由镁合金或铝合金形成。一个或多个增强衬垫可以集成到方向盘盘圈12中。增强衬垫大多数构成为钢衬垫。钢衬垫可以具有圆形轮廓。

在这些附图中示出的方向盘骨架10优选至少在辐条13和方向盘盘圈12的区域中设置有泡沫垫。此外，泡沫垫可以通过皮革或贴面板例如木质贴面板包覆。在凸起14的区域中，优选设置操作元件并且与方向盘骨架10尤其相应的凸起14牢固连接。

附图标记表

10 方向盘骨架

11 轮毂

12 方向盘盘圈

13 辐条

14 凸起

15 开口

16 自由端部

17 下部展平部

18 上部展平部

19 保持弹簧

20 转向柱接头

21 外接片

22 轮毂板

23 穿通部

24 过渡区域

Claims (11)

1.一种方向盘骨架(10)，其具有轮毂(11)和方向盘盘圈(12)，它们通过至少一个辐条(13)彼此连接，其中在所述方向盘盘圈(12)上，尤其在所述方向盘盘圈(12)的内侧上设置有至少一个凸起(14)，用于容纳操作元件，尤其是多功能开关单元。

2.根据权利要求1所述的方向盘骨架(10)，其特征在于，所述凸起(14)与所述方向盘盘圈(12)一件式地构成，和/或所述凸起(14)板形地构成。

3.根据权利要求1或2所述的方向盘骨架(10)，其特征在于，所述方向盘盘圈(12)展成盘圈平面，其中所述凸起(14)在所述盘圈平面中或至少基本上与之平行地延伸。

4.根据上述权利要求中任一项所述的方向盘骨架(10)，其特征在于，所述凸起(14)设置在1点钟位置和4点钟位置之间，和/或设置在8点钟位置与11点钟位置之间，尤其设置在3点钟位置中和/或设置在9点钟位置中，和/或其特征在于，所述凸起(14)具有至少一个开口(15)，用于固定操作元件。

5.根据上述权利要求中任一项所述的方向盘骨架(10)，其特征在于，设置有两个凸起(14)，其彼此间隔开地设置在所述方向盘盘圈(12)上，其中优选所述凸起(14)彼此轴向对称地构成在所述方向盘盘圈(12)上，和其中所述对称轴线穿过方向盘盘圈(12)的12点钟位置和6点钟位置。

6.根据上述权利要求中任一项所述的方向盘骨架(10)，其特征在于，所述轮毂(11)、所述至少一个辐条(13)、所述方向盘盘圈(12)和所述至少一个凸起(14)构成为一件式注塑件，其中优选所述注塑件由镁合金或铝合金形成，和其中进一步优选地所述方向盘盘圈(12)具有至少一个增强衬垫，其尤其是由钢构成。

7.根据上述权利要求中任一项所述的方向盘骨架(10)，其特征在于，设置有唯一的辐条(13)和/或其特征在于，其中一个辐条(13)设置在方向盘的6点钟位置中和/或相对于所述方向盘的盘圈平面以一角度设置。

8.一种方向盘，尤其单辐条方向盘，具有根据上述权利要求中任一项所述的方向盘骨架(10)，其中所述方向盘骨架(10)至少在所述至少一个辐条(13)和/或所述方向盘盘圈(12)的区域中用泡沫垫包覆，优选地，其特征在于，在所述方向盘骨架(10)的凸起(14)上固定有至少一个操作元件，其中优选地所述操作元件具有控制摇杆和/或多功能开关单元，和/或其特征在于，所述轮毂(11)承载安全气囊模块。

9.根据上述权利要求中任一项所述的方向盘，其特征在于，所述泡沫垫至少部分用皮革和/或贴面板、尤其木质贴面板包覆，和/或其特征在于，至少在所述方向盘盘圈的区域中设置有加热装置。

10.一种用于制造根据上述权利要求中任一项所述的方向盘骨架(10)或方向盘的方法，其中，提供所述方向盘盘圈(10)的阴模，所述阴模具有呈在所述方向盘盘圈(12)的内侧上的凸起(14)形式的鼓起部，和接着在压力下将注塑材料、尤其镁合金或铝合金喷射到阴模中。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在喷射注塑材料之前将至少一个增强衬垫，尤其由钢构成的增强衬垫插入到阴模中并且用注塑材料至少部分地包封，和/或其特征在于，在对方向盘骨架(12)的泡沫垫的步骤之前或之后，在所述至少一个凸起(14)上固定操作元件、尤其控制摇杆和/或多功能开关单元。