CN110316240B - 方向盘 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种方向盘，在该方向盘中附接有包括振动马达的振动装置，方向盘包括：环部分，其包括芯构件；以及厚度减小部分，其减小质量并设置有芯构件。振动装置容纳在厚度减小部分中并附接至芯构件。

Description

方向盘

技术领域

本发明涉及一种方向盘，其构造成使得在操作期间使抓握环部分的驾驶员感觉到振动的振动装置附接至环部分的芯构件。

背景技术

已知一种方向盘，其操作振动装置以在行驶的车辆偏离行驶车道时在环部分中产生振动，从而通知正在操控抓握(steering gripping)环部分的驾驶员处于这种危险之中(例如，参见JP-T-2016-521654和JP-A-2017-214050)。

在这种方向盘中，在环部分的芯构件中设置有用于容纳的凹部，并且振动装置容纳在用于容纳的凹部中并附接至环部分的芯构件。

然而，在该现有技术的方向盘中，用于容纳的凹部以如下形状设置在环部分的芯构件中：增加截面形状并使用于容纳的凹部凹入，而不改变芯构件自身的体积。因此，当附接振动装置时，振动装置的质量以及振动装置的布置部分处的质量增加。环部分的这种局部质量增加是由振动装置的布置部分处的质量局部增大太大所引起的，因此，布置部分容易振动，方向盘的固有频率降低，引起环部分在车辆行驶期间容易振动的现象，并且方向盘的操控期间的触感变差。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而完成的，并且其目的是提供如下一种方向盘：即使振动装置附接至环部分的芯构件，也可以抑制引起固有频率降低的环部分的局部质量增加。

根据本发明的一方面，提供一种方向盘，在该方向盘中附接有包括振动马达的振动装置，方向盘包括：环部分，其包括芯构件；以及厚度减小部分，其减小质量并设置有芯构件，其中，振动装置容纳在厚度减小部分中并附接至芯构件。

在根据本发明的该方面的方向盘中，即使振动装置附接至环部分的芯构件，但振动装置附接至减小了环部分的芯构件的质量的厚度减小部分。因此，可以通过设置在环部分的芯构件上的厚度减小部分来抵消附接至芯构件的振动装置的重量增加，可以抑制振动装置的布置部分处的芯构件的显著质量增加，可以防止方向盘的固有振动部分的减小，并且可以防止在车辆行驶期间方向盘产生不必要的振动。

因此，在根据本发明的该方面的方向盘中，即使振动装置附接至环部分的芯构件，但引起固有频率减低的环部分的局部质量增加可以被抑制。

在根据本发明的该方面的方向盘中，振动装置可以包括附接支架，附接支架保持振动马达并附接至芯构件，其中，附接支架布置成使得：附接至芯构件的附接部分沿着环部分的周向布置在两端；并且在两端的附接部分附接至芯构件的在厚度减小部分的两端侧中的非厚度减小部分的部分，以便横跨厚度减小部分，用于加强芯构件。

在这种构造中，厚度减小部分设置在环芯构件上，并且即使环芯构件的强度降低，也可以通过附接支架来抑制该强度降低。此外，通过调节附接支架自身的重量，还可以调节在环芯构件中设置有振动装置的厚度减小部分的质量，从而可以更可靠地防止方向盘的固有频率降低。

在根据本发明的该方面的方向盘中，加强芯构件的加强构件可以布置成与振动装置相邻，并且连接至芯构件的厚度未减小部分的在厚度减小部分的两端侧中的部分，以便跨厚度减小部分。

在这种构造中，加强构件和振动装置都可以应对由厚度减小部分导致的芯构件的强度和质量变化，从而可以扩大用于调节由厚度减小部分导致的芯构件的强度降低和质量变化的范围。当然，也可以仅通过单独附接至芯构件的加强构件来应对由厚度减小部分导致的芯构件的强度降低和质量变化，从而对于用于振动装置的芯构件的附接构件的强度、尺寸或形状没有限制，并且还可以增加振动装置的规格的自由度。

此外，在根据本发明的该方面的方向盘中，在芯构件中，用于将芯构件的在厚度减小部分的两端侧处的厚度未减小部分连接起来的用于加强的连接部分可以布置成：通过使芯构件的形成材料在厚度减小部分的布置区域中延伸而与芯构件为一体。

在这种构造中，芯构件设置在厚度减小部分中的部分的强度降低由环芯构件自身补偿，并且因此，不需要单独地附接加强构件。

此外，在根据本发明的该方面的方向盘中，厚度减小部分可以设置有空间部分，空间部分从芯构件的内周侧向外周侧凹入并且从环部分的平面图看垂直地贯穿。

在这种构造中，环部分的芯构件具有空间部分，而在厚度减小部分的内周侧中的区域的内周侧上没有布置芯构件，从而具有用于联接驱动振动装置的振动马达用的引线的连接器的电路板可以布置在空间部分所在侧上，并且设置成从振动装置突出的电路板可以顺利地布置在环部分上。

附图说明

从以下给出的详细描述和附图中将更全面地理解本发明，附图仅以说明的方式给出，因此不是对本发明的限制，并且其中：

图1是根据本发明的一个实施例的方向盘的示意性平面图。

图2是示出了根据该实施例的方向盘中的附接有振动装置的芯构件的示意性平面图。

图3是根据该实施例的振动装置附接所在的布置位置附近的示意性放大平面图。

图4是根据该实施例的振动装置的布置位置的示意性放大剖视图，对应于图2的IV-IV部分。

图5是根据该实施例的振动装置的布置位置的示意性放大剖视图，对应于图1的V-V部分。

图6是根据该实施例的振动装置的布置位置附近的示意性局部透视图。

图7是示出该实施例的芯构件的变型例的示意性局部平面图。

图8是图7中所示的VIII-VIII部分的示意性剖视图。

图9是示出该实施例的芯构件的另一变型例的示意性局部平面图。

图10是图9中所示的X-X部分的示意性剖视图。

图11是振动装置以与该实施例相反的方式上下颠倒地附接的状态的示意性放大剖视图。

图12是示出处于图11所示状态的方向盘的环部分的示意剖视图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图来描述本发明的实施例。如图1和图2所示，该实施例的方向盘W包括振动装置20和方向盘主体1。方向盘主体1包括：在转向时由驾驶员抓握的大致环形的环部分R、布置在环部分R的中心并紧固至转向轴(未示出)的凸台部分B、以及将环部分R和凸台部分B连接起来的多个(在本实施例中为三个)辐条部分S。此外，方向盘主体1包括芯构件2，该芯构件2布置成将环部分R、凸台部分B和辐条部分S连接起来。芯构件2包括布置在凸台部分B中的凸台芯构件3、布置在辐条部分S中的辐条芯构件4、以及布置在环部分R中的环芯构件5。此外，在芯构件2中，凸台芯构件3的将要与转向轴(未示出)连接的部分由钢制成，而其它部分由诸如铝合金等的轻合金材料通过压铸铸造形成。

此外，辐条芯构件4仅布置在前侧的两个左、右辐条部分SF(L，R)的位置处。在后侧辐条部分SB中，仅后延伸部分3a布置成从凸台芯构件3向后延伸，并且辐条芯构件4没有设置与环芯构件5连接的部分。也就是说，后侧辐条部分SB通过由合成树脂制成的盖16B(包括上部分16a和下部分16b)覆盖后延伸部分3a与环芯构件5之间的空间(参见图1和图5)。

左、右辐条部分SFL、SFR的辐条芯构件4也由合成树脂制成的盖16L、16R覆盖。盖16L、16R也包括分成上、下半部的上部分和下部分，以覆盖左、右辐条部分SFL、SFR中的辐条芯构件4。

在方向盘主体1中，覆盖部分18布置成围绕环芯构件5以及在环芯构件5附近的辐条芯构件4。覆盖部分18由覆盖芯构件4、5的树脂部分(诸如聚氨酯等)的外周面侧上的皮革18a形成。

在凸台部分B的下部侧上布置有由合成树脂制成的下盖(未示出)，并且在凸台部分B的上部侧上布置有设有气囊装置(未示出)的垫15。

如图1至图6所示，振动装置20在后侧辐条部分SB与环部分R的交叉位置处布置在环芯构件5上。从环部分R的平面图可以看出，在振动装置20的在环芯构件5中的布置位置10处设置有空间部分11a，该空间部分11a从环芯构件5的内周侧向外周侧凹入并且垂直地贯穿，以形成厚度减小部分11。

振动装置20的布置部分10包括由空间部分11a形成的厚度减小部分11以及在环芯构件5的外周侧上的连接部分12。环芯构件5包括设置有厚度减小部分11的布置部分10以及作为一般部分的厚度未减小部分6。作为一般部分的厚度未减小部分6形成为如下倒U形截面：除了在与辐条芯构件4的交叉部分附近之外，在背面侧上具有凹槽。在厚度未减小部分6中，在厚度减小部分11(布置位置10)的附近部分7中形成有振动装置20的附接支架30(稍后描述)的附接座8(L，R)。

厚度减小部分11的空间部分11a的体积可以确保为能够容纳振动装置20的体积，并且设定为基本上等于与振动装置20的重量基本对应的芯构件5的形成材料的体积。

振动装置20包括附接有配重26的振动马达21、附接支架30、以及设置有连接器28a的电路板28，连接器28a用于将用于供应驱动功率(DC 12V)的引线(未示出)连接至振动马达21。电路板28包括设置有用于去除电噪声的IC芯片的电子电路。此外，当行驶的车辆偏离行驶车道时，从预定控制装置供应的驱动功率流向与连接器28a连接的引线(未示出)，以便操作振动装置20的振动马达21，从而操作振动装置20。

振动马达21包括大致圆柱形的电机主体22、从电机主体22的一个端面22a突出的旋转驱动轴24、以及固定至旋转驱动轴24的配重26。一个端面22a与附接支架30的稍后描述的纵板部分33接触，并且电机主体22通过贯穿纵板部分33并紧固至该端面22a侧的螺钉38固定至纵板部分33。另外，在电机主体22中，电路板28通过螺钉39拧在与旋转驱动轴24突出所在的端面22a相反的端面22b侧上。

在将振动装置20附接至布置位置10时，电路板28从厚度减小部分11朝向作为环芯构件5的内周侧的凸台部分B侧突出，并且布置成使得相应的引线可以从凸台部分B侧紧固到连接器28a上。

附接至旋转驱动轴24的配重26具有厚度约为1/3圆的板形，并且设置有在偏心位置处装配到旋转驱动轴24的装配孔26a。

如图2至图5所示，附接支架30由金属板制成，包括在两端的附接部分36(L，R)和用于保持电机主体22的保持板部分31，并且通过使诸如钢板等的金属板弯曲而形成。保持板部分31具有U形截面，并且包括沿着环部分R的周向延伸的矩形板状横板部分32以及从横板部分32的两端向上延伸的纵板部分33、34。纵板部分33是电机主体22附接所至的部分，并且包括旋转驱动轴24突出来所穿过的贯穿孔33a。在围绕贯穿孔33a的两个位置处设置有用于利用螺钉38拧紧电机主体22的附接孔(未示出)。

附接部分36(L，R)呈从纵板部分33、34的远离横板部分32的端部沿着环部分R的周向延伸的矩形板形状，并且沿着垂直方向分别贯穿有与环芯构件5的附接座8(L，R)的附接孔8a对应的附接孔36a。

此外，在两端的附接部分36(L，R)附接至附接座8(L，R)，并且附接支架30设定为具有如下的板厚度、宽度尺寸或材料：使得当固定至环芯构件5时，相对于将覆盖厚度减小部分11外周侧的附接座8L、8R连接起来的连接部分12而言，可以对诸如在环芯构件5的整个圆周上的弯曲变形等的强度进行补偿。

为了描述振动装置20的组装操作，利用螺钉39将电路板28拧到电机主体22的端面22b上，并将电路板28附接至电机主体22。然后，使电机主体22的旋转驱动轴24从附接支架30的纵板部分33的贯穿孔33a突出来，使纵板部分33的在横板部分32侧上的表面与电机主体22的端面22a接触，并将螺钉38经由纵板部33的附接孔(未图示)紧固到电机主体22上，从而将电机主体22附接至纵板部分33。在附接期间，使电路板28的连接器28a沿着横板部分32的宽度方向从横板部分32突出来，该宽度方向是与附接部分36L、36R的沿着纵板部分34的面对方向垂直的方向。然后，在将电机主体22附接至纵板部分33之后，将旋转驱动轴24装配在装配孔26a中，使装配孔26a的外周侧以朝向旋转驱动轴按压的方式进行压接，并且一旦配重26附接至旋转驱动轴24，就完成了将电机主体22附接至附接支架30的工作，并且完成了电机主体22的组装。

在方向盘主体1中，附接支架30的附接部分36L、36R在连接器28a面对凸台部分B侧的状态下与环芯构件5的附接座8L、8R接触，并且一旦将螺钉40穿过附接孔36a、36a紧固至附接孔8a，就将组装好的振动装置20附接至环芯构件5的布置位置10。在环芯构件5中，预先布置有覆盖部分18。

然后，除了垫15之外，将盖16(L，B，R)和下盖(未示出)附接至方向盘主体1，并将方向盘主体1附接至车辆的转向轴。接下来，将用于向气囊装置(未示出)输入操作信号的引线和用于操作振动装置20的预定引线连接至连接器28a，并且一旦将具有气囊装置的垫15组装到凸台部分B上，就可以将设置有振动装置20的方向盘W安装在车辆上。

在将方向盘W安装在车辆上之后，当行驶的车辆偏离行驶车道时，通过预定的控制装置将驱动功率供应给振动装置20的振动马达21，电机主体22的具有偏心配重26的旋转驱动轴24旋转以使环芯构件5振动，从而通知在抓握振动的环部分R的同时进行驾驶的驾驶员行驶的车辆偏离了行驶车道。

在根据本实施例的方向盘W中，即使振动装置20附接至环部分R的环芯构件5，但振动装置20附接至减小了环芯构件5的质量的厚度减小部分11上。因此，可以通过设置在环芯构件5上的厚度减小部分11来抵消附接至环芯构件5的振动装置20的重量增加，可以抑制振动装置20的布置部分10处的环芯构件5的显著质量增加，可以防止方向盘W的固有振动部分的减小，并且可以防止在车辆行驶期间方向盘W产生不必要的振动。

因此，在本实施例的方向盘中，即使振动装置20附接至环部分R的环芯构件5，但引起固有频率降低的环部分R的局部质量增加可以被抑制。结果，可以防止方向盘W的固有频率降低，并且可以防止在车辆行驶期间方向盘W产生不必要的振动。

在本实施例的方向盘W中，振动装置20包括保持振动马达21并附接至环芯构件5的附接支架30。附接支架30布置成使得附接至环芯构件5的附接部分36(L，R)在两端沿着环部分R的周向布置，并且在两端的附接部分36(L，R)附接至环芯构件5的厚度未减小部分6的在厚度减小部分11的两端侧中的部分(附接座)8(L，R)，以便横跨厚度减小部分11，用于加强环芯构件5。

因此，在本实施例中，厚度减小部分11设置在环芯构件5上，并且即使环芯构件5的强度降低，也可以通过附接支架30来抑制强度降低。此外，通过调节附接支架30自身的重量，还可以调节在环芯构件5中设置有振动装置20的厚度减小部分11的质量，从而可以更可靠地防止方向盘W的固有频率降低。

关于因提供厚度减小部分11引起的环芯构件5的强度降低，方向盘主体1A的环芯构件5A可以如图7和图8所示的方向盘W中那样构造。在环芯构件5A中，使用了用于加强环芯构件5A的加强构件42。加强构件42由诸如钢板等的金属板形成，并包括用于加强的肋42a。加强构件42布置成与振动装置20相邻，并且连接至环芯构件5A的厚度未减小部分6的在厚度减小部分11的两端侧中的部分(附接座)8(L，R)，以便横跨厚度减小部分11。加强构件42可以通过焊接并附接至附接座8、螺纹连接、强制配合等方式附接至环芯构件5A。

在具有这种构造的环芯构件5A中，加强构件42和振动装置20(附接支架30)都可以应对由厚度减小部分11导致的环芯构件5A的强度和质量变化，从而可以扩大用于调节由厚度减小部分11导致的环芯构件5A的强度降低和质量变化的范围。当然，也可以仅通过单独地附接至环芯构件5A的加强构件42来应对由厚度减小部分11导致的环芯构件5A的强度降低和质量变化，从而对于作为用于振动装置20的环芯构件5A的附接构件的附接支架30的强度、尺寸或形状没有限制，并且还可以增加振动装置20的规格的自由度。

当然，代替使用与环芯构件5A分离的加强构件42，方向盘主体1B的环芯构件5B也可以如图9和图10所示的方向盘W中那样构造。在环芯构件5B中，用于将环芯构件5B的厚度未减小部分6的在厚度减小部分11的两端侧处的部分(附接座)8L、8R彼此连接的加强用连接部分13布置成：通过使环芯构件5B的形成材料在厚度减小部分11的布置区域(振动装置20的容纳部分)中延伸，而与环芯构件5B为一体。

在具有这种构造的环芯构件5B中，环芯构件5B的设置在厚度减小部分11中的部分(容纳部分)10的强度降低由环芯构件5B自身补偿，并且因此，不需要单独地附接加强构件。

此外，在本实施例的方向盘W中，厚度减小部分11设置有空间部分11a，该空间部分11a从环芯构件5的内周侧向外周侧凹入并且从环部分R的平面图看垂直地贯穿(参见图3中上面的括号)。

因此，在本实施例中，环部分R的环芯构件5具有空间部分11a，而在厚度减小部分11的在内周侧中的区域的内周侧上没有布置环芯构件5，从而具有用于联接驱动振动装置20的振动马达21用的引线的连接器28a的电路板28可以布置在空间部分11a(参见图3)所在侧上，设置成从振动装置20突出的电路板28的连接器28a可以顺利地布置在环部分R上，并且从凸台部分B侧延伸的用于驱动振动装置20的引线可以以节省空间的方式顺利地布置。

在本实施例中，布置了从环芯构件5延伸的连接部分12，以便当提供厚度减小部分11时连接附接座8(L，R)。然而，连接部分12的该部分也可以构造为空间部分11a，而不在厚度减小部分11的部分(振动装置20的容纳部分)10中设置环芯构件5C的一部分作为方向盘W中的方向盘主体1C的环芯构件5C(参见图3中下面的括号)，只要振动装置20的连接附接座8(L，R)的连接支架30可以防止环芯构件5的强度降低即可。

在本实施例中，振动装置20的附接支架30的附接部分36通过螺钉40从环芯构件5的上侧附接并拧到附接座8(L，R)上，并且，在上下颠倒的情况下，振动装置20的附接支架30的附接部分36也可以通过螺钉40从环芯构件5的下侧附接并拧到附接座8(L，R)上(参见图11和图12)。在该附接状态下，振动马达21的电机主体22可以布置在附接支架30的保持板部31的横板部分32的下侧，以便附接振动装置20。

Claims (8)

1.一种方向盘，在该方向盘中附接有包括振动马达的振动装置，所述方向盘包括：

环部分，其包括芯构件；

厚度减小部分，其减小质量并设置有所述芯构件，以及，

加强构件，其加强所述芯构件，其中，

所述振动装置容纳在所述厚度减小部分中并附接至所述芯构件，

所述加强构件布置成与所述振动装置相邻，并且连接至所述芯构件的在所述厚度减小部分的两端侧中的非所述厚度减小部分的部分，以便横跨所述厚度减小部分，

所述芯构件包括附接座，

所述振动装置附接至所述附接座，并且

所述加强构件连接至所述附接座。

2.根据权利要求1所述的方向盘，其中：

所述振动装置包括附接支架，所述附接支架保持所述振动马达并附接至所述芯构件，并且

所述附接支架包括附接至所述芯构件并沿着所述环部分的周向布置在两端处的附接部分；并且

在两端的所述附接部分附接至所述芯构件的在所述厚度减小部分的两端侧中的非所述厚度减小部分的部分，以便横跨所述厚度减小部分，用于加强所述芯构件。

3.根据权利要求1所述的方向盘，其中，

所述厚度减小部分设置有空间部分，所述空间部分从所述芯构件的内周侧向外周侧凹入并且从所述环部分的平面图看垂直地贯穿。

4.一种方向盘，在该方向盘中附接有包括振动马达的振动装置，所述方向盘包括：

环部分，其包括芯构件，

厚度减小部分，其减小质量并设置有所述芯构件，

加强构件，其加强所述芯构件，以及

连接部分，其将所述芯构件的在所述厚度减小部分的两端侧处的非所述厚度减小部分的部分连接起来，其中，

所述连接部分布置成通过使所述芯构件的形成材料在所述厚度减小部分的布置区域中延伸而与所述芯构件为一体，

所述振动装置容纳在所述厚度减小部分中并附接至所述芯构件，并且

所述加强构件布置成与所述振动装置相邻，并且连接至所述芯构件的在所述厚度减小部分的两端侧中的非所述厚度减小部分的部分，以便横跨所述厚度减小部分。

5.一种方向盘，在该方向盘中附接有包括振动马达的振动装置，所述方向盘包括：

环部分，其包括芯构件；

厚度减小部分，其减小质量并设置有所述芯构件，其中，

所述振动装置容纳在所述厚度减小部分中并附接至所述芯构件，

所述厚度减小部分设置有空间部分，所述空间部分从所述芯构件的内周侧向外周侧凹入并且从所述环部分的平面图看垂直地贯穿，并且

所述环部分的所述芯构件具有所述空间部分，而在所述厚度减小部分的内周侧中的区域的内周侧上没有布置所述芯构件。

6.根据权利要求5所述的方向盘，其中：

所述振动装置包括附接支架，所述附接支架保持所述振动马达并附接至所述芯构件，并且

所述附接支架包括附接至所述芯构件并沿着所述环部分的周向布置在两端处的附接部分；并且

在两端的所述附接部分附接至所述芯构件的在所述厚度减小部分的两端侧中的非所述厚度减小部分的部分，以便横跨所述厚度减小部分，用于加强所述芯构件。

7.根据权利要求5所述的方向盘，还包括：

加强构件，其加强所述芯构件，其中，

所述加强构件布置成与所述振动装置相邻，并且连接至所述芯构件的在所述厚度减小部分的两端侧中的非所述厚度减小部分的部分，以便横跨所述厚度减小部分。

8.根据权利要求5所述的方向盘，还包括：

连接部分，其将所述芯构件的在所述厚度减小部分的两端侧处的非所述厚度减小部分的部分连接起来，其中，

所述连接部分布置成通过使所述芯构件的形成材料在所述厚度减小部分的布置区域中延伸而与所述芯构件为一体。

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