CN108791165B - 安全模块在方向盘上的紧固装置 - Google Patents

Abstract

用于将安全模块紧固到方向盘框架的装置，包括：‑至少一个弹性环(10)；‑至少一个钩(20)，具有：形成终止于拐点(22)的导轨的第一表面(21)，以及·通过拐点与第一表面分开的第二表面(23)；至少一个桥接件(30)，其具有相对于钩的第二表面的第三表面(31)，其中弹性环通过支承在钩的第二表面和桥接件的第三表面上来锁定紧固在框架上的模块，其特征在于，所述桥接件的所述第三表面包括布置为与所述拐点相对的至少一个凹部(32)。

Description

安全模块在方向盘上的紧固装置

技术领域

本发明总体上涉及一种紧固装置，其被布置成将安全模块紧固和锁定在安装在机动车辆上的车辆方向盘上。

背景技术

在现有技术中，将安全模块紧固和/或锁定在车辆方向盘上的装置是已知的，例如US2002043786中公开的紧固和/或锁定装置，并且该装置包括承载在模块的锁定表面上的弹性环和与方向盘的相对的锁定表面，以将模块紧固和锁定在方向盘(通常为其框架)上。然而，该系统具有环不锁定在其最终位置的缺点，实际上，锁定表面是平坦的，并且环可以脱离锁定表面。然而，增加用于将环保持在其最终位置的系统需要使环通过拐点，这可能导致难以将安全模块安装在方向盘上以通过该拐点。事实上，模块经常被诸如弹性垫之类的弹性装置推靠在弹性环上以避免振动噪音，并且通过拐点需要压缩这些弹性装置。取决于尺寸范围或环境温度，压缩力可以大比例变化。

此外，图1至3示出了根据现有技术的将配备有紧固装置的安全模块安装在方向盘上的安装操作，其中弹性环10在拐点22下方通过，这需要操作者施加很大的安装力(图2所示的力F2)。在附图说明之后，将在“具体实施方式”部分的前言中更详细地讨论图1至图3。

发明内容

本发明的目的是要解决上述现有技术的缺点，特别是，首先，提出一种用于通过弹性环进行锁定来将安全模块紧固在车辆方向盘上的装置，保证将环保持在锁定最终位置，同时易于组装。

为此，本发明的第一方面涉及一种用于将安全模块紧固在方向盘框架上的装置，该装置包括：

-至少一个弹性环，该弹性环可在初始位置和最终位置之间移动；

-至少一个钩，该钩具有：

·第一表面，所述第一表面形成终止于拐点处的导轨，以便在将模块对接在框架上的运动期间，弹性环从初始位置移动到最终位置，以及

·第二表面，所述第二表面通过拐点与第一表面分开并且布置成接收从放松位置通过到最终位置的弹性环，

-至少一个桥接件，其具有相对于第二表面的第三表面，

其中处于最终位置的弹性环通过支承在第二表面和第三表面上来锁定紧固在框架上的模块，

其特征在于，所述第三表面包括与所述拐点相对布置的至少一个凹部。

该装置包括一个拐点，也就是说，它形成了一个通过点，在组装过程中该模块具有最大的必要运动以通过弹性环。

此外，上述装置的桥接件包括凹部，即凹陷部、空腔、相对于第三表面的缩入处，并且该凹部相对于拐点布置，也就是说，在组装期间，弹性环在通过拐点处时位于拐点和凹部之间，然后朝向其最终位置延伸(在第二表面与第三表面的其余部分之间)。

因此，凹部允许通过拐点而不必更多的压缩防振装置，该装置将弹性环不断地推离模块。在任何情况下，当存在凹槽时，与没有凹槽时相比，用于安装模块的防振装置的压缩量较小。换句话说，在模块的对接运动期间，环通过桥接件和拐点之间的最终位置的条件更容易(仅需施加更少的努力)。取决于几何分散和/或安装温度，由于施加的力更小和/或变化较小，安装更容易和/或更可重复。

换句话说，当安装安全模块时，环从其初始位置到放松位置时由于钩的作用不断地接触钩。在拐点通过时，环总是接触钩(拐点)，而且还接触第三表面的凹部，并且一旦经过弯曲点，环就接触第二表面，其余的凹部，并最终稳固在最终位置，在该位置，它同时接触第二表面和第三表面超过凹部的部分。因此，第三表面包括凹陷部分(在安装过程中与环接触)和非凹陷部分(一旦安装则与环在最终位置接触)。

有利地，第二表面在组装期间相对于模块的移动方向倾斜，如果弹性环不得不离开其最终位置，则这对弹性环形成障碍(因为这样就需要重新压缩防振装置)。因此设置了将弹性环紧固在在其最终位置。典型地，方向盘安装在具有旋转轴线的转向柱上，并且安全模块的安装方向平行于旋转轴线，并且第二表面以严格大于90°的角度相对于旋转轴线和/或组装方向定向。特别地，第二表面的斜率可以在1°至15°的范围内，也就是说，第二表面与方向盘的旋转轴线或安装方向之间的角度在91°到105°的范围内。

有利地，紧固装置包括布置在框架和安全模块之间的至少一个弹性构件，以便一旦当模块连接到框架，则在与模块在框架上对接的方向相反的方向上施加残余力。

有利地，弹性构件包括聚合物材料，优选为弹性体材料，例如橡胶，和/或乙烯-丙烯-二烯，和/或丁二烯，和/或丙烯腈，和/或形成弹性体垫。这种材料对温度具有明显的敏感性，并且凹部限制了安装过程中施加的变形，这限制了由于温度变化引起的应力变化。

有利地，钩被固定到安全模块和框架中的一个，并且桥接件被固定到安全模块和框架中的另一个。

有利地，钩被固定到安全模块，并且桥接件固定到框架。

有利地，第二表面具有至少一个与拐点相邻的部分，其相对于模块在框架上的对接方向倾斜。这限制了环从其最终位置移动的风险。换句话说，一旦弹性环经过拐点，弹性环就被自然地推动或引导向其最终位置。

换句话说，处于其最终位置的弹性环不与邻近拐点的第二表面的部分相对，而是第二表面远离拐点的一部分，与第三表面相对。

有利地，第二表面的相邻部分在三角学的意义上以92°至120°范围内的角度倾斜，这保证了弹性环不返回，因为它应该由于斜率而再次压缩弹性构件。

有利地，钩的第一表面包括分隔第一表面的第一部分和第一表面的第二部分的第二拐点，第一表面的第一部分布置成在弹性换从初始位置的对接运动期间张紧弹性环，第一表面的第二部分布置成允许弹性环向其放松位置(在拐点处)放松。例如，第一表面的第一部分可例如用于将弹性环从其处于应力下的初始位置分离。

有利地，第三表面具有形成凹部的第一部分和在最终位置相对弹性环布置的第二部分，并且第三表面的第一部分从第三表面的第二部分沿着对接方向偏移在0.1mm至3mm的范围内的距离。

有利地，所述第三表面包括在所述凹部和在所述最终位置相对于所述弹性环的部分之间的至少一个倾斜部分。该倾斜部分允许弹性环容易地通到最终位置。

有利地，所述至少一个倾斜部分在三角学的意义上相对于对接方向在110°至150°的范围内的倾斜。

有利地，第三表面的至少一部分与第二表面的至少一部分之间的距离是恒定的。换句话说，第二表面和第三表面在一部分上是平行的，这有利于弹性环的行进。

本发明的第二方面涉及一种车辆方向盘，包括：

-至少具有根据本发明第一方面的紧固装置的桥接件和弹性环的框架，

-具有根据本发明的第一方面的紧固装置的钩的安全模块。

本发明的第三方面涉及一种机动车辆，包括根据本发明的第二方面的方向盘。

附图说明

本发明的其它特征和优点将通过阅读以非限制性实例给出并由附图示出的本发明实施例的以下详细描述而更清楚地显现，其中：

-图1示出了根据现有技术的在模块在方向盘上的锁定操作开始时的用于将安全模块紧固在方向盘上的装置；

-图2示出了锁定过程中的图1的紧固装置；

-图3示出了锁定结束时的图1的装置；

-图4示出了根据本发明的在模块在方向盘上的锁定操作开始时的用于将安全模块紧固在方向盘上的装置；

-图5示出了锁定过程中的图4的紧固装置；

-图6显示了锁定结束时的图4的装置。

具体实施方式

在详细描述本发明的实施例之前，将详细描述图1至图3，并且示出根据现有技术的用于将安全模块紧固在方向盘上的装置的实施例。

图1至图3示出了构成车辆方向盘的安全模块(通常为安全垫，或者称为安全气囊)的一部分的钩20，并且示出了形成方向盘外表面的盖41。未示出安全模块的其余部分(袋、气体发生器、连接件等)，安全模块的构件与钩20成一体。车辆方向盘通常包括金属框架，示出了桥接件30，并且安全模块通过插入在框架(桥接件30)和模块(钩20)之间的弹性环10保持并锁定在方向盘上。

图1表示安全模块在方向盘上的锁定的开始(即，模块在方向盘上的组装或对接的结束)，其中弹性环10与钩20的第二表面的第二部分21b及桥接件30的第三表面保持接触。

钩20包括具有第一部分21a和第二部分21b的第一表面21，第一部分21a和第二部分21b分别用于径向压缩最初连接到框架的弹性环10，然后在安全模块向图1的底部移动的过程中，将其引导到钩20的拐点22，也就是说沿着轴线100(其可以是方向盘的旋转轴线)或柱轴线方向(因为由操作员的力F1推动)。

方向盘包括布置在框架和安全模块之间的弹性柱50形式的弹性构件，其向安全模块施加向上推动的持续力，以避免一旦模块锁定在方向盘上就会产生的咔哒声，如图3所示。最后，方向盘还包括喇叭开关47、至少一个复位弹簧46以将盖41推到静止位置(其中喇叭开关未被激活)以及与框架一体的静态罩42。

图2示出了在钩20的拐点22处的弹性环10，因为操作者向下施加大于力F1的力F2，以进一步压缩弹性柱50，如残留间隙C1所示，其允许弹性环10始终与桥接件30的第三表面31接触，以相对于轴线100径向松弛，并且向钩20的第二表面23通过。

松弛后，弹性环10占据最终位置，如图3所示，其中弹性环10承载在第二表面23和第三表面31上，然后将安全模块锁定在框架上和方向盘上。从图3中可以看出，弹性柱50总是向安全模块施加向上的推力，这补偿了间隙并且避免了安全模块的任何颠簸以及任何咔嗒声。

在方向盘上的安全模块的紧固装置因此包括钩20、桥接件30和弹性环10，并且该组件需要强力压缩弹性柱50。由于尺寸或温度变化，操作者施加的压缩力F2可以有很大的变化。

图4示出了根据本发明的紧固装置，其便于安装/锁定。图4至图6所示的紧固装置与现有技术(图1至3)的紧固装置在桥接件30处不同，其余的组件类似。

如图4至6所示，桥接件30总是具有第三表面31，但其包括与钩20的拐点22相对布置的凹部32。这种凹部32可以是凹槽、斜面、曲线，但是它会导致它在拐点22处的部分与其在弹性环10的最终位置处的部分之间的桥接件30的高度差。特别地，该高度差可以在0.1至3mm的范围内，并且优选地在0.1mm至0.5mm的范围内。

如图5所示，当弹性环10在拐点22和凹槽32之间通过时，安全模块不需要像现有技术的紧固装置那样下降，弹性垫50的压缩程度较小，如图5中的距离C2所示，其大于图2的距离C1。因此，对于安全模块相对于同一框架的最终相对位置，图5的操作者施加的力F2小于图2的力F2。

然后，如图6所示，弹性环10可松弛到达最终位置，这是因为在桥接件30上形成斜面以从凹部通到第三表面31，从而安全模块以与图3所示的现有技术的装置相同的方式锁定在方向盘上。

如图6所示，第二表面23在拐点22附近相对于安全模块的对接或安装方向(轴线100)具有91°至120°，更优选为92°至105°的角度α(在图6中可见)，以防止弹性环10在其处于最终位置时的任何返回。另外，凹部32通过倾斜部分与桥接件30的第三表面31分离，该倾斜部分例如以110°至150°范围内的角度β倾斜(见图6)，以允许弹性环10方便地从拐点22到其最终位置。

应理解的是，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下，可以对本说明书中描述的本发明的各种实施例做出对本领域技术人员显而易见的各种修改和/或改进。具体而言，参考与安全模块和集成在方向盘的框架中的桥接件30一体的钩20，但可以设想将钩与方向盘的框架一体地设置，并且在安全模块上形成桥接件。

Claims (13)

1.一种安全模块在方向盘框架上的紧固装置，包括：

-至少一个弹性环(10)，所述至少一个弹性环(10)能够在初始位置和最终位置之间移动；

-至少一个钩(20)，具有：

·第一表面(21)，所述第一表面(21)形成终止于拐点(22)的导轨，以便在模块在框架上的运动对接期间，使弹性环(10)从初始位置通过到放松位置，以及

·第二表面(23)，所述第二表面(23)通过拐点(22)与第一表面(21)分开并且布置成接收从所述放松位置到达最终位置的弹性环(10)；

-至少一个桥接件(30)，其具有相对于所述第二表面(23)的第三表面(31)；

其中，处于最终位置的弹性环(10)通过支承在所述第二表面(23)和第三表面(31)上而将紧固在所述框架上的模块锁定，

其特征在于，所述第三表面(31)包括布置成与所述拐点(22)相对的至少一个凹部(32)，所述第三表面(31)具有形成所述凹部(32)的第一部分和与处于最终位置的所述弹性环(10)相对布置的第二部分，其中所述第三表面(31)的第一部分与所述第三表面(31)的第二部分具有高度差。

2.根据权利要求1所述的紧固装置，包括布置在所述框架和所述安全模块之间的至少一个弹性构件，以便一旦模块紧固到所述框架时，在所述模块在所述框架上的对接方向相反的方向上施加残余力。

3.根据权利要求1所述的紧固装置，其中，所述钩(20)与所述安全模块是一体的，并且其中所述桥接件(30)与所述框架是一体的。

4.根据权利要求1所述的紧固装置，其中，所述第二表面(23)具有至少一个相邻部分，所述相邻部分与所述拐点(22)相邻，该相邻部分相对于所述框架上的模块的对接方向倾斜。

5.根据权利要求4所述的紧固装置，其中所述第二表面(23)的所述相邻部分在三角学意义上以92°至120°的值范围内的角度倾斜。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的紧固装置，其中，所述钩(20)的所述第一表面(21)包括分离第一表面(21)的第一部分(21a)和第一表面(21)的第二部分(21b)的第二拐点，第一表面(21)的第一部分(21a)布置成在从其初始位置对接移动期间张紧弹性环(10)，以及第一表面(21)的第二部分(21b)布置成允许弹性环(10)松弛到放松位置。

7.根据权利要求1-5中任一项所述的紧固装置，其中，所述第三表面(31)的第一部分沿着对接方向与所述第三表面(31)的第二部分偏离0.1毫米至3毫米的值范围内的距离。

8.根据权利要求1-5中任一项所述的紧固装置，其中，所述第三表面(31)包括在所述凹部(32)和相对于处于所述最终位置的所述弹性环(10)的部分之间的至少一个倾斜部分。

9.根据权利要求8所述的紧固装置，其中所述至少一个倾斜部分相对于对接方向倾斜在三角学意义上的110°至150°范围内的角度。

10.根据权利要求1-5中任一项所述的紧固装置，其中，所述第二表面相对于所述模块在组装期间的运动方向倾斜。

11.根据权利要求1-5中任一项所述的紧固装置，其中，所述第三表面的至少一部分与所述第二表面的至少一部分之间的距离是平行的。

12.一种车辆方向盘，包括：

-框架，

-安全模块，

-根据前述权利要求中任一项所述的紧固装置，所述紧固装置用于将所述安全模块紧固至所述框架，

其中所述框架至少具有所述紧固装置的桥接件(30)，所述安全模块具有所述紧固装置的钩(20)。

13.一种机动车，包括根据权利要求12所述的方向盘。

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