CN111137239A - 用于车辆转向系统的转向组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于车辆转向系统的转向组件，包括：包括至少一个刚性闩锁钩的第一联接部件(特别是安全气囊)；以及包括预安装的弹簧元件的第二联接部件(特别是安装板)，其中，两个联接部件可沿着安装轴线朝向彼此移动，直至弹簧元件的一部分在固接位置中接合在至少一个闩锁钩的后面并使联接部件相互连接，其中，弹簧元件可在联接位置与分开位置之间移动，在联接位置，弹簧元件大致松弛且接合在至少一个闩锁钩后面，在分开位置，弹簧元件张紧并横向于安装轴线与闩锁钩间隔开，第二联接部件包括用于将弹簧元件固定在分开位置中的保持元件。

Description

用于车辆转向系统的转向组件

技术领域

本发明涉及一种用于车辆转向系统的转向组件，包括安全气囊模块以及用于将安全气囊模块固接在转向盘上的安装板。

背景技术

用于约束车辆乘员的前部安全气囊模块通常布置在转向盘的毂区域中的驾驶员侧上，使得在车辆碰撞之后激活该模块时，安全气囊在车辆乘员的前方展开并且保护该车辆乘员。

依据该安装方法，通常首先将没有安全气囊模块的转向盘固接至转向柱，并且随后将安全气囊模块连接至转向盘毂，尤其是与其闩锁。闩锁有利地允许在不需要任何工具的情况下简单、可靠和极其快速地安装安全气囊模块。

然而，为了确保通过闩锁足够地可靠且牢固地紧固安全气囊模块，必须相对于转向柱轴线施加相当大的轴向安装力。在工业装配线上的连续安装操作中，这可能引起对此负责的组装者的较高的身体负荷和快速的疲劳。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种转向组件，其中建立安全气囊模块与车辆转向盘之间的闩锁连接所需要的安装力特别低。

根据本发明，该目的是通过一种用于车辆转向系统的转向组件来实现的，其包括：包括至少一个闩锁钩的第一联接部件(特别是安全气囊)以及包括预安装的弹簧元件的第二联接部件(特别是安装板)，联接部件可沿着安装轴线朝向彼此移动直至弹簧元件的一部分在固接位置中接合在至少一个闩锁钩的后面并使联接部件相互连接，其中弹簧元件可在联接位置与分开位置之间移动，在联接位置中，弹簧元件大致松弛并且接合在至少一个闩锁钩后面，在分开位置中，弹簧元件张紧并且横向于安装轴线与闩锁钩间隔开，并且其中第二联接部件包括用于将弹簧元件固定在分开位置中的保持元件。

在传统转向组件中，闩锁钩通常包括具有倾斜表面的闩锁凸耳，以用于张紧设置在闩锁凸耳的后部处的弹簧元件。当在轴向安装方向上进给安全气囊模块时，在弹簧元件将要卡扣在联接位置中并接合在闩锁钩后面之前，弹簧元件首先在闩锁钩的后部张紧。当将安全气囊模块固接在转向盘上时，弹簧元件的张紧导致不期望的高的安装力。由于设置在第二联接部件上的保持元件，弹簧元件可以以偏置状态被提供至装配线，并且可以在轴向安装方向上不费力地移动经过闩锁钩的闩锁凸耳，从而有利地不必施加轴向安装力来张紧弹簧元件。

用于将弹簧元件固定在分开位置中的保持元件优选地是布置在第二联接部件上的轴向突出部，特别是与第二联接部件一体地形成的轴向突出部。以这种方式，可以以最小的努力特别容易地实现所期望的弹簧元件的固定。

该保持元件可以特别是斜坡，其中在弹簧元件的联接位置中，斜坡斜面面向弹簧元件，而在弹簧元件的分开位置中，斜坡斜面远离弹簧元件。所述斜坡有助于使弹簧元件稍微偏置，在同样横向于安装轴线偏置时，同时也在轴向方向上偏置。所述轴向偏置足以在保持元件后方在张紧方向上轴向地卡扣到分开位置中，在分开位置中，弹簧元件横向于安装轴线偏置。

在转向组件的一个实施例中，第一联接部件包括与闩锁钩间隔开的致动元件，其用于从弹簧元件的分开位置中释放弹簧元件。安装期间，在经过闩锁钩的闩锁凸耳之后，弹簧元件通过致动元件被轴向地加载直至其再也不能通过保持元件保持在其分开位置中，从而卡扣到其联接位置中。

优选地，致动元件为轴向突出部，特别是轴向延伸销，在弹簧元件的分开位置中，所述轴向突出部与弹簧元件的一部分轴向对准。

第二联接部件优选地包括轴向通孔，致动元件可以延伸穿过该轴向通孔。以这种方式，附接至第一联接部件的致动元件可以容易地使布置在第二联接部件的远离第一联接部件的一侧上的弹簧元件加载。

根据优选实施例，第一联接部件是安全气囊模块，而第二联接部件是转向组件的安装板。作为替代方案，理所当然也可设想的是，安装板设有闩锁钩并且因此形成第一联接部件，而安全气囊模块包括预安装的弹簧元件并且由此构成第二联接部件。

弹簧元件优选地布置在安装板的远离安全气囊模块的轴向端面上。

致动元件优选地设置在安全气囊模块的面向安装板的模块底部上，模块底部特别是用于安全气囊模块的气体发生器的发生器支撑件的形式。替代地，还可设想设置在安全气囊模块的模块盖的侧壁上的致动元件的构造变型。

根据另一个实施例，转向组件还包括转向盘骨架，其中安装板作为单独的部件轴向地布置在安全气囊模块与转向盘骨架之间。在该实施例下，安装板以优选地振荡方式固接在转向盘骨架上，从而允许在车辆转向系统中实现有利的振动吸收，即使得不期望的转向盘振动最小化。

在替代的构造变型中，安装板还可以以单个工件形式集成在转向盘骨架中。

附图说明

参考附图，根据优选实施例的以下描述，本发明的其它特征和优点将是明显的，其中：

图1示出了根据本发明的转向组件的透视图，该转向组件包括安全气囊模块和安装板；

图2示出了根据图1的转向组件的安装板上的轴向俯视图；

图3示出了当安全气囊被安装在安装板上时的根据图1的转向组件的透视细节图；

图4示出了刚好在安全气囊模块和安装板之间闩锁之前的根据图3的透视细节图；

图5示出了在安全气囊模块和安装板之间闩锁之后的根据图3的透视细节图；

图6示出了在与安装板闩锁之前的处于其预安装位置的安全气囊模块的透视图；

图7示出了在与安装板闩锁之后处于其预安装位置的根据图6的安全气囊模块的透视图；

图8示出了在与安装板闩锁之后处于其最终安装位置的根据图6的安全气囊模块的透视图；并且

图9示出了根据本发明的转向组件的透视分解图。

具体实施方式

图1至图9示出了用于车辆转向系统的转向组件10，其包括第一联接部件和第二联接部件，第一联接部件包括刚性闩锁钩12，第二联接部件包括预安装的弹簧元件14，其中，两个联接部件可沿着安装轴线A朝向彼此移动，直到弹簧元件14的一部分在固接位置中接合在至少一个闩锁钩12的后面并且使联接部件相互连接(见图5)。

在本示例实施例中，第一联接部件是安全气囊模块16，并且第二联接部件是安装板18。

当然，对于本领域技术人员来说显而易见的是，安装板18还可以替代地包括闩锁钩12，并且安全气囊模块16可以包括预安装的弹簧元件14。在这种情况下，安装板18因此将是第一联接部件，并且安全气囊模块16将是第二联接部件。下文中描述的连接的一般概念也可以容易地被赋予这样的构造变型。

通过图1和2清楚的是，在本示例实施例中，提供了两个刚性闩锁钩12以及两个单独的弹簧元件14，其中一个弹簧元件14被分配至每个闩锁钩12。作为替代方案，两个弹簧元件14还可以形成为一个工件，例如形成为U状弹簧，其中在这种情况下，一个可移动弹簧支腿将被分配至每个闩锁钩12。通常，还设想了其中提供了不同数量的闩锁钩12的构造变型。

根据图1，弹簧元件14布置在安装板18的远离安全气囊模块16的轴向端面20上。

每个弹簧元件14可在联接位置与分开位置之间移动，在联接位置中，弹簧元件14大致松弛并且可以接合在至少一个闩锁钩12的后面(参考图2，右手边的弹簧元件14)，在分开位置中，弹簧元件14张紧并且横向于安装轴线A与闩锁钩12间隔开(参考图2，左手边的弹簧元件14)。

安装板18包括用于将弹簧元件14固定在分开位置中的保持元件22，其中，在所示实施例中，保持元件22是与安装板18一体形成的突出部，其从安装板 18的端面20处轴向突出。

具体而言，所述突出部是斜坡，其中在弹簧元件14的联接位置中，斜坡斜面24面向弹簧元件14(图5)，并且在弹簧元件14的分开位置中，斜坡斜面远离弹簧元件14(图3)。

为了将弹簧元件14从其张紧的分开位置释放，安全气囊模块16包括与闩锁钩12间隔开的致动元件26。

根据图1，安全气囊模块16尤其包括模块盖28和模块底部30，在安全气囊模块16的安装状态中，模块盖面向乘员，模块底部包括用于将安全气囊模块 16固接在车辆部件(特别是车辆转向盘)上的闩锁钩12。在这种情况下，致动元件26是销状突出部，其从模块底部30的面向安装板18的一侧在安装板18 的方向上轴向地延伸，并且在弹簧元件4的分开位置中与弹簧元件14的一部分轴向对准。

这里，模块底部30被制造为坚固塑料材料的注射模制的部分，其中致动元件26特别与模块底部30一体地形成。

根据图2，安装板18包括轴向通孔32，轴向通孔与致动元件26轴向对准，致动元件26延伸穿过所述通孔32，用于将弹簧元件14从其张紧的分开位置释放。

在下文中，将借助于图3至图5简要地说明安全气囊模块16在安装板18 上的安装操作。

在安装操作开始时，预安装到安装板18的弹簧元件14处于其张紧的分开位置，其中弹簧元件14横向于安装轴线A与闩锁钩12间隔开。根据图3，当安全气囊模块16被轴向进给时，闩锁钩12可以因此不受阻地经过弹簧元件14 的侧部，而不使弹簧元件14轴向或径向地加载。

根据图4，当到达闩锁钩12的闩锁凸耳34经过弹簧元件14的轴向相对位置时，销状致动元件26与弹簧元件14接触并沿轴向方向加载弹簧元件14。弹簧元件14因此滑动经过保持元件22，直到其径向向外卡扣到其联接位置中。

在根据图5的联接位置中，弹簧元件14接合在闩锁钩12的后面，具体地讲，接合在闩锁钩12的闩锁凸耳34后面，使得安全气囊模块和安装板彼此联接并且相对于彼此固定在轴向固接位置中。然而，与分开位置相比，在联接位置中，弹簧元件14是松弛的，其中即使在联接位置中，仍然可以提供一定残余张力。

这样，就完成了安全气囊模块16在安装板18上的安装。

从图2中清楚可见的是，弹簧元件14包括固定到安装板18的紧绷弹簧端 36和可径向移动的自由弹簧端38。在自由弹簧端38的区域中，用于拆卸安全气囊模块16的拆卸槽40被设置在安装板18的端面20上。所述拆卸槽40基本上在径向方向上延伸，并且即使在安全气囊模块16被安装在车辆转向盘上的状态下也可通过工具从转向盘外部进入。然后，工具适于径向地插入到拆卸槽40 中，并且可以根据图3使弹簧元件14返回到其分开位置中，使得安全气囊模块 16可以容易地在轴向方向上再次从安装板18上移除。

根据图9，转向组件10还包括转向盘42，该转向盘包括转向盘骨架44，其中安装板18作为单独部件被轴向地布置在安全气囊模块16和转向盘骨架44之间。

在转向组件10的所示示例实施例中，安装板18经由振动阻尼器46固接到转向盘骨架44，使得安装板18和转向盘骨架44以振荡方式连接。

图6至图8示出了转向组件10的透视图，借助于所述透视图将在下文中说明用于乘员约束系统的安全气囊模块16的特殊特征。

根据图6至图8，安全气囊模块16包括模块盖28和模块底部30，模块盖在安全气囊模块16的安装状态中面向乘员，模块底部包括闩锁钩12形式的闩锁机构，其用于将安全气囊模块16固接到车辆部件，特别是固接到安装板18 或车辆转向盘。

模块盖28和模块底部30可沿着安装轴线A朝向彼此移动，直到它们首先到达预安装位置(图6和7)并且然后到达轴向最终安装位置(图8)，其中模块盖28和模块底部30包括相互作用的预固定元件，该相互作用的预固定元件在所述预安装位置中将模块盖28和模块底部30束缚地固接至彼此。

在本示例实施例中，模块盖28是罐状的并且具有轴向端壁48和周边壁50。设置有作为模块盖28的周边壁50中的预固定元件的多个预安装窗口52和作为在模块底部30处的预固定元件的多个预安装钩54，多个预安装钩的每一个接合在分配的预安装窗口52中并且因此将模块盖28和模块底部30束缚地连接在安全气囊模块16的预安装位置中。以这种方式，处于其预安装位置的安全气囊模块16形成可以被容易地运输和进一步处理的结构单元。然而，预固定元件不提供刚性的零间隙连接，但允许模块盖28和模块底部30之间在轴向方向和径向方向上的一定相对运动。

除了预固定元件之外，模块盖28和模块底部30进一步包括相互作用的阻力轮廓，其在模块盖28和模块底部30从预安装位置到最终安装位置的轴向相对运动期间提供预定的安装阻力。

示出实施例中的阻力轮廓尤其是用于将模块盖28和模块底部30闩锁在最终安装位置中的闩锁轮廓。

具体而言，阻力轮廓在远离端壁48的轴向端处是在模块盖28的周边壁50 中的轴向延伸的狭缝56的形式，并且在模块底部30处是径向轴颈58的形式。

当在轴向方向上观察时，狭缝56至少部分地包括小于径向轴颈58的最大切向尺寸t_max的切向狭缝宽度s。这会导致在从预安装位置运动到最终安装位置时的安装阻力。

特别地，在周边壁50的远离轴向端壁48的端部处，狭缝56具有小于径向轴颈58的最大切向尺寸t_max的第一狭缝宽度s1，其中狭缝宽度s然后朝向轴向端壁48增加，直到其达到大于径向轴颈58的最大切向尺寸t_max的第二狭缝宽度 s2。

借助于关于图8的详细剖切，明显的是，在示出的安全气囊模块16的最终安装位置中，径向轴颈58横向于径向方向与狭缝56的边缘间隔开。

因此，在安全气囊模块16的最终安装位置中，模块盖28和模块底部30之间的相对运动不会被阻力轮廓阻碍，使得模块盖28和模块底部30甚至在最终安装位置中相对于彼此具有轴向和径向游隙。

径向轴颈58和/或模块盖28的周边壁50至少在狭缝56的区域中由回弹材料的、特别是弹性回弹材料制成，优选地由合适的塑料材料制成。

经由诸如轴颈58的材料和/或周边壁50的材料、周边壁50在狭缝56的区域中的壁厚以及最小狭缝宽度与轴颈58的最大切向尺寸之间的比例等参数，可以容易且精确地调节期望的安装阻力。

用于乘员约束系统的前述安全气囊模块16与转向盘42和安装板18一起形成用于车辆转向系统的转向组件10，所述转向盘42包括转向盘骨架44，并且所述安装板18布置在转向盘侧上用于将安全气囊模块16固接到转向盘骨架44。安全气囊模块16的模块底部30上的闩锁机构(闩锁钩12)构成第一闩锁机构，当安全气囊模块16相对于安装板18轴向运动时，第一闩锁机构与设置在安装板18上的第二闩锁机构(弹簧元件14)闩锁，其中，当将安全气囊模块16从预安装位置转移到最终安装位置时，用于闩锁第一闩锁机构和第二闩锁机构的安装阻力小于阻力轮廓的安装阻力。这示出在根据图7的安装状态中，其中安全气囊模块16仍然处于其预安装位置，但是实现了安全气囊模块16与安装板 18的闩锁。这可以特别是在安全气囊模块16可以通过低安装阻力来闩锁至安装板18上时(也就是，例如通过特别借助于图3-5的前述的闩锁)被适当地实现。

根据图9，安装板18作为单独的部件被轴向地布置在安全气囊模块16与转向盘42的转向盘骨架44之间，并且经由振动阻尼器46以振荡方式紧固到转向盘骨架44上。

由于在安全气囊模块16的最终安装位置中的模块盖28和模块底部30之间的游隙，模块盖因此可以通过极其符合尺寸的最小化空隙宽度被接收并基本上固定在转向盘42中，而包括安装板18的其余的安全气囊模块16可相对于转向盘42移动到有限范围，并且因此可以有利地充当振动吸收器，并且可以抑制车辆转向系统中的不期望的振动。

可选地，模块盖28可以进一步包括紧固件(未示出)，其在安全气囊模块 16的最终安装位置中直接将模块盖28连接至转向盘42。

在下文中，将涉及安全气囊模块16在转向盘42上的最终安装以形成转向组件10。

首先，根据图6，安全气囊模块16设置在其预安装位置中。

此外，提供了包括转向盘骨架44的转向盘42以及固接至转向盘骨架44的安装板18。如图9所示，安装板18可以尤其经由振动阻尼器46固接至转向盘骨架44，使得安装板18和转向盘骨架44以振荡方式连接。

随后，安全气囊模块16沿着安装轴线A朝向转向盘骨架44进给，并且根据图7，轴向安装力F被施加到安全气囊模块16的模块盖28，其中，首先，安全气囊模块16的闩锁机构和安装板18的闩锁机构(即，闩锁钩12和弹簧元件 14)首先形成闩锁连接，并且根据图8仅在这之后，安全气囊模块16被从其预安装位置转移至其最终安装位置。

可选地，当安全气囊模块16从预安装位置转移至最终安装位置时，模块盖 28可以基本上同时地直接固定至转向盘42并且特别是与转向盘42闩锁。

Claims (11)

1.一种用于车辆转向系统的转向组件，包括：

第一联接部件，特别是安全气囊模块(16)，所述第一联接部件包括至少一个闩锁钩(12)，以及

第二联接部件，特别是安装板(18)，所述第二联接部件包括预安装的弹簧元件(14)，

其中，所述联接部件能够沿着安装轴线(A)朝向彼此移动直至所述弹簧元件(14)的一部分在固接位置中接合在所述至少一个闩锁钩(12)后面并且使所述联接部件相互连接，

其中，所述弹簧元件(14)能够在联接位置与分开位置之间移动，在所述联接位置中，所述弹簧元件(14)大致松弛并接合在所述至少一个闩锁钩(12)后面，在所述分开位置中，所述弹簧元件(14)张紧并且横向于所述安装轴线(A)与所述闩锁钩(12)间隔开，

其中，所述第二联接部件包括用于将所述弹簧元件(14)固定在所述分开位置中的保持元件(22)。

2.根据权利要求1所述的转向组件，其特征在于，所述保持元件(22)是附接至所述第二联接部件的轴向突出部，特别是与所述第二联接部件一体形成的轴向突出部。

3.根据权利要求2所述的转向组件，其特征在于，所述保持元件(22)为斜坡的形式，其中在所述弹簧元件(14)的联接位置中，斜坡斜面(24)面向所述弹簧元件(14)并且在所述弹簧元件(14)的分开位置中，所述斜坡斜面远离所述弹簧元件(14)。

4.根据前述权利要求中任一项所述的转向组件，其特征在于，所述第一联接部件包括用于将所述弹簧元件(14)从其分开位置释放的致动元件(26)。

5.根据权利要求4所述的转向组件，其特征在于，所述致动元件(26)是轴向突出部，在所述弹簧元件(14)的分开位置中，所述轴向突出部与所述弹簧元件(14)的一部分轴向对准。

6.根据权利要求4或5所述的转向组件，其特征在于，所述第二联接部件包括轴向通孔(32)，所述致动元件(26)能够延伸穿过所述轴向通孔。

7.根据前述权利要求中任一项所述的转向组件，其特征在于，所述第一联接部件为安全气囊模块(16)并且所述第二联接部件为安装板(18)。

8.根据权利要求7所述的转向组件，其特征在于，所述弹簧元件(14)布置在所述安装板(18)的远离所述安全气囊模块(16)的轴向端面(20)上。

9.根据权利要求7或8所述的转向组件，其特征在于，所述致动元件(26)设置在所述安全气囊模块(16)的面向所述安装板(18)的模块底部(30)上。

10.根据前述权利要求7至9中任一项所述的转向组件，其特征在于，设有转向盘骨架(44)，所述安装板(18)作为单独的部件轴向地布置在所述安全气囊模块(16)与所述转向盘骨架(44)之间。

11.根据权利要求10所述的转向组件，其特征在于，所述安装板(18)以振荡方式固接至所述转向盘骨架(44)。

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