CN113165592A

CN113165592A - 车辆方向盘

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Publication number: CN113165592A
Application number: CN201980082080.0A
Authority: CN
Inventors: H·多尔索克斯; 奥利弗·伯特兰; P·勒巴比尔; 托马斯·莱蒂耶斯; 雷米·贝利韦特; 乔纳森·皮诺
Original assignee: Autoliv Development AB
Current assignee: Autoliv Development AB
Priority date: 2018-12-14
Filing date: 2019-12-13
Publication date: 2021-07-23
Anticipated expiration: 2039-12-13
Also published as: FR3089936A1; WO2020120731A1; FR3089936B1; DE112019005641T5; CN113165592B

Abstract

本发明涉及一种车辆方向盘(2)，所述方向盘可安装于转向柱的旋转轴线(3)上，并包括至少一个能沿旋转轴线(3)自由移动的接插件(1)，例如安全模块；固定件(4)，其安装在方向盘上并能平移运动，接插件(1)和固定件(4)的设置能使接插件(1)沿旋转轴线(3)带动固定件沿相同方向运动，其特征在于，方向盘(2)还包括接插件(1)的定心装置(5)，该定心装置固定在方向盘上并与接插件接触，以使接插件(1)处于方向盘(2)的中心。

Description

车辆方向盘

本发明主要涉及一种安装在机动车辆上的车辆方向盘，特别是涉及一种包括使用者可见的接插件的车辆方向盘，该接插件必须相对于方向盘的其他构件妥善放置于适合的位置。尤其需要注意，接插件可能是安装在方向盘(如框架)基部上的安全模块(也称为安全气囊模块)，并且必须相对于其他零件安装于方向盘正中。

由于存在制造公差，在实际安装方向盘时，可能需要调整接插件的位置。在现有技术中，通常采用偏心调节装置。然而这种调整需要精密操作，会延长制造时间。

文档US2014217711描述了一种在固定板上安装有安全气囊模块的方向盘。预计在基本垂直于方向盘轴线的平面中调节固定板的位置。但这不能完全确保安全气囊模块在方向盘中的最佳定位。

本发明旨在解决上述现有技术文档中所涉不足，尤其是提供一种装有接插件的车辆方向盘，该车辆方向盘的安装能确保安全气囊模块在方向盘上定位最佳，无需进行其他调整。

为此，本发明首要涉及一种车辆方向盘，该车辆方向盘沿旋转轴线安装(因此绕轴旋转)，例如沿转向柱旋转(或由转向柱限定)，所述方向盘包括：至少一个接插件，例如能沿旋转轴线移动(例如平移)的安全模块；固定件，安装于方向盘上并沿旋转轴线平移，其中接插件和固定件的安装位置便于接插件沿旋转轴线平移运动并带动固定件沿相同方向移动，其特征在于：

-方向盘还包括插接件的定心装置，例如固定于方向盘，并使(或设置布局以使)方向盘和接插件-固定件组件的其中之一之间接触，使接插件定位于方向盘中心。

方向盘上的定心装置可确保接插件在方向盘上准确定位，而无需进行额外调整。实际上，借助于定心装置，接插件能直接定位于方向盘中心，而固定件仅具有将接插件沿旋转轴线方向附接到方向盘的功能。因此，就接插件相对于方向盘的定位而言，尤其是在基本垂直于旋转轴线的方向上，不必再考虑固定件和接插件之间的组装间隙以及各种相关的制造公差。此外，由于本发明对构件布局进行了精密设置，接插件在平移运动时仍然可以确保车辆正常使用。

根据另一实施例，定心装置能确保在基本垂直于旋转轴线的方向上定心。

根据另一实施例，定心装置与方向盘集成一体，并与接插件的外表面接触。

根据另一实施例，定心装置与接插件集成一体，并与方向盘的基准面接触。

根据另一实施例，接插件包括用于移动固定件的装置，该装置能在将接插件组装到方向盘上的过程中，使移动装置根据定心方向带动固定件运动。

固定件的运动可以补偿接插件和固定件之间可能产生的位置偏差，而不会影响接插件在方向盘中的位置。

根据另一实施例，固定件通过弹性复位装置恢复到静止位置。

根据另一实施例，弹性复位装置由若干锥形弹簧构成。

根据另一实施例，固定件会形成电路的开关，固定件的平移运动会触发电路断开或闭合。

根据另一实施例，固定件为环形板，其包括方向盘上的组装装置和接插件的单独固定装置。

根据另一实施例，固定件上的接插件固定装置包括至少两个钩形件，所述至少两个钩形件用于插入到固定件的相应开口处。

根据另一实施例，每个钩形件包括至少一个突出的纵向肋，该纵向肋能辅助钩形件插入固定件的相应开口处。

根据另一实施例，方向盘上接插件的定心装置包括至少两个可伸缩凸销。

根据另一实施例，接插件包括平移运动引导装置。

根据另一实施例，固定件的组装装置包括至少两个带肩螺钉(visépaulée)，所述带肩螺钉通过孔口穿过固定件，在固定件和螺钉之间预留组装间隙，复位装置安装在固定件与方向盘之间的各螺钉上。通过这些带肩螺钉可紧固固定件，同时可沿旋转轴线平移。

根据另一实施例，接插件与固定件的组装高度从功能上会受到旋转轴线的方向的限定，可在其中对定心装置的布局进行设置，以在以下位置之间使方向盘和已安装接插件-固定件组件的其中一个部件之间接触：

-垂直于转向轴线并穿过已组装接插件-固定件组件基准面的第一平面，以及

-垂直于转向轴线，与第一平面的距离小于或等于功能组件高度一半的第二平面。

通常，基准面是接插件-固定件组件的下表面，即在方向盘组装完毕后与驾驶员相对的表面；该基准面通常转向柱毂平面或附近，隐藏在方向盘中。基准面是可以将接插件-固定件组件沿着旋转轴线定位在方向盘上静止位置的表面。例如，该基准面可以由螺钉头的下端限定，该螺钉用于将固定件固定在方向盘上。根据以上实施例，定心装置与接插件-固定件组件之间的接触区域应远离驾驶员目视可见的外表面，以便在驾驶员为按鸣喇叭而推动接插件-固定件组件时，接插件-固定件组件可以进行“翻转”。

功能组件的高度是基准面和垂直于旋转轴线的平面之间的高度，该平面穿过接插件距离基准面的最远端(外表面可见)，可被驾驶员触碰到。

根据另一实施例，可对定心装置的布局进行设置，以实现

-当在方向盘上组装接插件和/或固定件时，使方向盘仅和接插件-固定件组件中的某一部件之间接触，并且

-在组装阶段之后的车辆使用阶段，使方向盘与接插件-固定件组件中的某一部件之间至少部分不再接触。换言之，定心装置与接插件-固定件组件之间的接触仅在方向盘的安装或组装期间进行，此后不再进行。这有助于操作员在安装/组装方向盘时，精准安装各零件，以便使用中的接插件-固定件组件具备更自由、灵活的移动性(例如，在驾驶员为按鸣喇叭而推动接插件-固定件组件时)

根据另一实施例，所述方向盘包括：

-接触部分，例如突出或倾斜部分，由诸如接插件-固定件组件中的某一部件上的凸缘或倾斜表面形成，和/或

-间隙，例如接插件-固定件组件中的某一部件上的凸缘凹面，

其中包括：

-在组装阶段，所述接触部分可能面向定心装置，和/或

-在使用阶段，所述间隙可能面向定心装置的至少一部分。这种简洁直接的布局可以通过部件构造仅在安装期间实现接触，而在安装阶段结束时，一旦完成安装定心装置即会“超出”接触部分并与间隙正对平齐。

根据另一实施例，方向盘可以包括至少一个覆盖件，该覆盖件包括方向盘的至少一个外部装饰表面，并且其中定心装置可以构成，最好是完全构成覆盖件。该实施例限制了组装操作，因为定心装置直接构成一个或多个覆盖件。术语“直接或完全构成”应理解为，定心装置由相同的材料制成并在理论上与所涉覆盖件一体制成。例如，在使用模制覆盖件的情况下，定心装置使用与其余部件相同的材料制成，并且通过相同的模制操作制得。

根据另一实施例，定心装置可以呈挠性，例如挠性凸片，其构成，最好完全构成覆盖件。在使用模制零件的情况下，此类挠性部件或挠性凸片的厚度与零件的其余部分相似，便于进行量产。

阅览以下通过非限制性示例进行阐述并通过附图示出的有关本发明实施例的详细描述，可以更为清楚地了解本发明所述的其他特征和优势。

[图1]是根据本发明所述的车辆方向盘的第一纵向剖面图，包括方向盘上的接插件定心装置；

[图2]是根据本发明所述的车辆方向盘的第二纵向剖面图，包括方向盘上的接插件定心装置；

[图3]是接插件固定件的全视图；

[图4a]是根据特定实施例的定心装置的详细视图；

[图4b]是根据特定实施例的定心装置的详细视图；

[图4c]是根据特定实施例的定心装置的详细视图；

[图5a]是接插件和固定件间组装的动力学详细视图；

[图5b]是接插件和固定件间组装的动力学详细视图；

[图5c]是接插件和固定件间组装的动力学详细视图；

[图5d]是接插件和固定件间组装的动力学详细视图；

[图6]是根据图1的替代方案所述的车辆方向盘的局部剖面图，包括方向盘上的接插件定心装置；

[图7]是根据图1的替代方案所述的安装过程中车辆方向盘的局部剖面图，包括方向盘上的接插件定心装置；

[图8]示出了图7所示方向盘安装结束时的状态。

现在将参照图1至图4对根据本发明所述车辆方向盘进行描述。车辆方向盘2沿旋转轴线3安装。所述车辆方向盘包括框架22和覆盖框架22某些区域的泡沫覆盖区域23。例如，一般情况下，将方向盘安装在转向柱(未示出)的端部。方向盘中心部分包括壳体21，可以在该壳体中安装接插件1。通常，接插件1是安全模块，亦称为安全气囊模块。接插件1通过固定件4安装在方向盘2的壳体21中。

根据本发明所述，当将接插件1安装在方向盘2上时，进行操作时，尤其是按压接插件时，会触发车辆功能，例如触发喇叭响起。因此，接插件必须能沿着方向盘的旋转轴线3平移移动。

此外，接插件2和方向盘的另一个构件之间的空间可见。例如，接插件2与泡沫覆盖区域23之间的间隙和/或接插件2与附接到框架22的装饰件24之间的间隙或该接插件与方向盘的泡沫覆盖区域23之间的间隙。通常情况下，必须在接插件1和方向盘之间进行定心或妥善的调节，以实现优质的性能(一般组件之间的间隙必须规则且均匀)。

根据本发明所述一个实施例，通过至少三个贯穿式带肩螺钉42将固定件4组装在方向盘2上，例如在壳体21的底部，图2示出了其中两个带肩螺钉。螺钉42固定在方向盘2的框架22上，并且固定件4沿旋转轴线3灵活安装在螺钉42上，可以平移。固定件4的运动受到螺钉头42的限制。在方向盘2壳体21的底部和固定件4之间插入弹性复位装置43，从而使固定件4发生平移运动。同理，在静止位置，固定件4通过弹性复位装置43确保其靠在螺钉头42上。当固定件4从其静止位置移开时，弹性复位装置43会将固定件推回到其静止位置。

螺钉42与固定件4之间预留间隙44，以便也允许固定件在基本垂直于方向盘2的旋转轴线3的平面内运动。

根据实施例变型所述，弹性复位装置43包括安装在螺钉42上的锥形弹簧。锥形弹簧的优点在于，它可以沿其轴线扭转，因此有利于固定件在垂直于方向盘2旋转轴线3和弹簧轴线的平面内运动。也可以使用其他类型的弹簧，如波形弹簧。波形弹簧可以减小与固定件4或方向盘的接触表面，从而在接插件1的组装过程中使固定件4的运动更灵敏。

接插件1包括固定件4上的固定装置10，以便在最终组装之后，两个部件间不再发生相对运动。根据所示实施例变型，固定装置包括至少两个钩形件10，该钩形件被插入到在固定件4中形成的两个开口40中。将接插件1安装在固定件4上时，钩形件10接合在开口40中，然后移动弹性环12。如图1所示，在钩形件40行程结束时，将弹性环12插入钩形件10和固定件4之间，该固定件将接插件1锁定在固定件4上。

每个钩形件10可包括至少一个纵向肋(未示出)，该纵向肋可用作定心构件，能通过与开口40接触来引导固定件4的移动。同理，钩形件10可构成移动装置，该移动装置包括设置在接插件1上并能与固定件4接触以使固定件移动的接触表面。

因此，在组装之后，沿着旋转轴线3按压接插件1，会通过弹性复位装置43的压缩而引发固定件4发生平移。当支撑停止时，弹性复位装置43会替代固定件4和接插件1而处于其静止位置。

根据实施例变型，固定件4形成电路开关，例如，喇叭的触发电路。固定件4从其静止位置移离会导致开关闭合或打开，从而导致电路启用或禁用。打开开关并启用电路十分有效，因为电路的启用是在接插件1进行0.5mm之内的位移后发生的。因此，接插件1上定心装置5的摩擦力仅能令用于启用开关的力产生稍许增加。

根据图3所示的实施例变型，固定件4是环形板。板4包括能使钩形件10通过的开口40和能使方向盘上板4的固定螺钉42得以通过的穿孔41。

根据本发明所述，方向盘2还包括方向盘中接插件1的定心装置5。定心装置5能确保方向盘2与接插件之间接触，从而保障接插件1的最佳定位。

特别注意，定心装置5能确保接插件1在基本垂直于旋转轴线3的平面中的定位。换言之，定心装置的定心方向基本上垂直于旋转轴线3。

根据一个实施例变型，定心装置5设置为能作用于接插件1，在基本垂直于旋转轴线3的方向上的力会大于在同一方向上移动固定件4所需的力。例如，所施加的力在30至60N之间。

比如，定心装置5位于方向盘2壳体21上部中的方向盘2上。因此，将接插件1安装在方向盘2上时，在接插件锁定到固定件4上之前，定心装置5需与接插件1接触。同理可知，需要先进行接插件定位，才能通过固定件4将接插件固定在方向盘2中。

如图4a中示例所示，定心装置5包括多个可伸缩凸销50。凸销50基本位于接插件1的任一侧上，便于在接插件2上施加相反的定心力。

根据另一实施例变型，定心装置5由挠性舌片(图4b,51)或挠性凸台(图4c，52)构成。

为深入了解本发明，下面会参照图5a至5d描述接插件1的组装过程。第一步操作，将固定板4固定在方向盘壳体21的底部。为此，将螺钉42定位在预先配备有弹性环12的板4上。复位弹簧43置于板4下方，使得板4夹在螺钉头42和复位弹簧43之间。所构成的组件通过螺钉42固定在方向盘2壳体21底部。

然后将接插件1置入壳体21中。定心装置5与接插件1的外壁接触，以确保接插件1在垂直于旋转轴线3的平面内定位于方向盘上的最佳位置。之后将接插件1推向固定件4。钩形件10接合在固定板4的开口40中(图5a)。钩形件10的肋可使固定板4在基本垂直于旋转轴线3的平面中位移D，以保持最佳的定心位置。螺钉42和固定板4之间的间隙44便于板4的位移。

如果板4处于最终位置(图5b)，即接插件1以方向盘为中心并且固定板4被钩形件10推回，则弹性环12的最终变形d可以介入(图5c)。该最终变形d是允许弹性环经过钩形件4拐点的变形(图5d)，该变形便于将接插件1锁定在板4上。这种最终变形需要操作员用力施力。在板4移开后才发生该最终变形，因此不必额外施力。

因此，在整个组装过程中，定心装置能确保接插件1在基本垂直于方向盘旋转轴线3的平面中的定位。此外，由于仅在返回固定板4的静止位置之后才施力以确保最终锁定，因此应控制组装接插件1所需的施力。

为方便将接插件1置入方向盘，可以在方向盘上设置引导装置。这些引导装置包括：如方向盘上形成的凹槽，位于接插件4上的肋接合在该凹槽中。这些引导装置沿方向盘旋转轴线3引导平移，但能使接插件在垂直于旋转轴线3的平面中灵活自如地移动。

根据图6所示实施例变型，定心装置包括挠性凸片5B和在挠性凸片5B端部处的凸销5A。当然，也可以在接插件1周围设置几个挠性凸片5B。挠性凸片5B直接成型于覆盖件24A上，换言之，它是通过注塑成型直接与挠性凸片5B一体成型的覆盖件24A。因此，方向盘的制造无需过多的组装操作。覆盖件24A可以是装饰件。

另外，还应注意，凸销5A在远离方向盘的上外表面区域中与接插件1接触。值得注意的是，如果我们用D1表示接插件1/固定件4组件的功能高度，则凸销5A与接插件1/固定件4的基准面上接插件的接触距离D2小于高度D1的一半。这便于上外表面和接触区域之间产生较大距离D3，从而使接插件1/固定件4组件相对于方向盘的其余部分更容易“翻转”或移动。图1示出了方向盘上具有较小距离D2的一面。固定件4通过未示出的带肩螺钉(图1中图标42)固定在框架22上，固定螺钉与固定件4之间的公共面确定了基准面，从而将接插件1-固定件4组件沿旋转轴线定位在方向盘上的静止位置。

图6的其余部分类似于图1的方向盘，故不再赘述。

根据图7和图8所示的另一实施例，应预设定心装置5与接插件1/固定件4之间的接触，以便仅在方向盘组装期间确保接触。具体而言，在接插件1上预设突起1A，并且在覆盖件24B上设置具有凸销5C的挠性凸片5D。当然，也可以在接插件周围设置几个挠性凸片5D。覆盖件24B可以是装饰件。

挠性凸片5D的计算长度非常短，以便凸销5C仅在图7所示的接插件1/固定件4组件的组装阶段接触接插件1的突起1A，而组装完成后，如图8所示，在使用阶段则不接触。

换而言之，已预设了突起1A和挠性凸片5C的尺寸，从而便于定心装置5和接插件1之间仅在图7所示的组装期间发生接触，并且一旦接插件1处于最终位置(图8)，则凸销5C会面对凹口(凸销5C始终不再面向突起1A)。因此，组装操作更为简便易行，完成组装后部件也会更灵活自如地移动。另一种方案是在接插件1侧面上倾斜的侧壁，同样会达到突起效果；倾斜侧壁的角度会导致在插入接插件1期间，凸销5C和倾斜侧壁之间逐渐分离。该实施例可以在开始组装接插件1时即获得更大的定心力。

将会理解，可由本说明书中所述本发明的各种实施例带来对本领域技术人员显而易见的多种修改和改进，而不背离由所附权利要求书所限定的本发明的范围。

Claims

1.一种车辆方向盘(2)，其被设置为沿例如转向柱的旋转轴线(3)安装，包括：

-至少一个接插件(1)，例如安全模块，其设置为可沿所述旋转轴线(3)平移运动，

-固定件(4)，其安装于所述方向盘上并设置为可沿所述旋转轴线(3)平移运动，

-设置所述接插件(1)和所述固定件(4)，使所述接插件(1)沿所述旋转轴线(3)的平移运动促使所述固定件沿相同方向移动，

其特征在于：

-所述方向盘(2)还包括所述接插件(1)的定心装置(5)，所述定心装置(5)设置为使所述方向盘和接插件-固定件组件的其中一个确立接触，以使所述接插件(1)相对于所述方向盘(2)定心。

2.根据权利要求1所述的车辆方向盘，其中所述定心装置(5)确保中心在基本垂直于旋转轴线(3)的方向上。

3.根据权利要求1所述的车辆方向盘，其中所述定心装置(5)与所述方向盘(2)集成一体，并与所述接插件(1)的外表面接触。

4.根据权利要求1所述的车辆方向盘，其中所述定心装置(5)与所述接插件(1)集成一体，并与所述方向盘(2)的基准面接触。

5.根据权利要求4所述的车辆方向盘，其中所述接插件(1)包括用于移动固定件(4)的装置，该装置能在将接插件组装到方向盘上的过程中，使移动装置根据定心方向带动固定件(4)运动。

6.根据权利要求5所述的车辆方向盘，其中所述固定件(4)通过弹性复位装置(43)恢复到静止位置。

7.根据权利要求6所述的车辆方向盘，其中所述弹性复位装置(43)是锥形弹簧。

8.根据权利要求1所述的车辆方向盘，其中所述固定件(4)会形成电路的开关，所述固定件的平移运动会触发所述电路的断开或闭合。

9.根据权利要求1所述的车辆方向盘，其中所述固定件(4)为环形板，其包括在所述方向盘(2)上的组装装置(41)和接插件(1)的单独固定装置(40)。

10.根据权利要求9所述的车辆方向盘，其中所述固定件(4)上的接插件固定装置(10，40)包括至少两个钩形件(10)，所述至少两个钩形件用于插入到固定件(4)的相应开口(40)处。

11.根据权利要求10所述的车辆方向盘，其中每个钩形件(10)包括至少一个突出的纵向肋，所述至少一个突出的纵向肋能辅助钩形件(10)插入固定件(4)的相应开口处(40)。

12.根据权利要求1所述的车辆方向盘，其中所述方向盘上接插件的定心装置(5)包括至少两个可伸缩凸销(50)。

13.根据权利要求1所述的车辆方向盘，其中所述接插件(1)的平移运动引导装置设置在所述方向盘上。

14.根据权利要求1并结合权利要求6和9所述的车辆方向盘，其中所述固定件的组装装置包括至少两个螺钉(42)，所述螺钉通过孔口(41)穿过固定件(4)，在固定件(4)和螺钉(42)之间预留组装间隙(44)，复位装置(43)安装在固定件(4)与方向盘(2)之间的各螺钉上。

15.根据权利要求1所述的车辆方向盘，其中所述接插件与所述固定件的组装高度从功能上会受到所述旋转轴线的方向的限定，已在其中对定心装置的布局进行设置，以在以下位置之间使方向盘和已安装接插件-固定件组件的其中一个部件之间接触：：

16.根据权利要求1所述的车辆方向盘，已在其中对定心装置的布局进行设置，以

-在组装阶段之后的车辆使用阶段，使方向盘与接插件-固定件组件中的某一部件之间至少部分不再接触。

17.根据权利要求16所述的车辆方向盘，其中所述方向盘包括：

-一个间隙，例如接插件-固定件组件中的某一部件上的凸缘凹面，

其中包括：

-在组装阶段，所述接触部分面向定心装置，和/或

-在使用阶段，所述间隙面向定心装置的至少一部分。

18.根据权利要求1所述的车辆方向盘，其中所述方向盘包括至少一个覆盖件，所述覆盖件包括所述方向盘的至少一个外部装饰表面，并且其中所述定心装置构成，最好是完全构成覆盖件。

19.根据权利要求18所述的车辆方向盘，其中所述定心装置呈挠性，例如挠性凸片，其构成，最好完全构成覆盖件。

20.一种机动车辆，包括根据权利要求1至19中任一项所述的车辆方向盘。