CN114514159A - 用于车辆方向盘的快速离合系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于方向盘、尤其是赛车的快速离合系统，它具有方向盘侧的离合件(1)和车辆侧的离合件(3)，所述二者在安装状态下以形状配合方式相互机械啮合，其中，车辆侧的离合件(3)具有至少一个接合件(17)，该方向盘侧的离合件(1)具有与之互补的元件(15)，该接合件和所述与之互补的元件仅在关于纵轴线的旋转位置的正确取向时能插合并且在纵轴线方向上使所述离合件(1,3)相互插合，其中，所述接合件(15,17)分别至少布置在所述离合件(1,3)的有待相互插合的区域中的靠前区域内并如此配合，即，已防止在未正确取向下的相互部分啮合。

Description

用于车辆方向盘的快速离合系统
本发明涉及一种用于车辆方向盘、尤其用于赛车或模拟器和游戏操纵台的快速离合系统。
这种方向盘用快速离合系统例如被用在竞速运动中以允许司机快速上下车，为此要拆下方向盘，或者也为了实现在进站时的方向盘快速更换。
常见的方向盘用快速离合系统例如Krontec Maschinenbau股份有限公司的QR-03型(厂家自身名称)的方向盘速动锁允许在车辆中快速机械固定或拆卸方向盘，而无需工具辅助。
已知系统的缺点是，也存在的电插接连接在不小心操作、尤其未正确装接离合件时可能受损。
此外，在已知系统中可能有呈离合件相对未正确定位、尤其是取向形式的不小心操作，因此借助重新装接实现的修正需要附加时间，这正好在竞速运动领域中尤其是在竞速期间出于易理解的考虑是不希望有的。
在极端情况下甚至可能的是在错误取向情况下建立假定的机械连接，其虽然未锁定，但方向盘看起来暂时固定住，使得使用者在紧张情况下可能忽视它。在最糟糕情况下，方向盘可能在行驶期间松脱并且造成事故。
本发明因此基于的任务是提供一种用于车辆方向盘的快速离合系统，其避免以上解释的问题，允许方向盘的快速可靠的安装和拆卸并且防止尤其在安装时的不希望有的时间损失。
根据本发明，该任务通过一种具有权利要求1的特征的用于车辆方向盘的快速离合系统来完成。
不仅在车辆侧的离合件、也在方向盘侧的离合件分别至少在有待相互插合的区域中的靠前区域中布置的互补形成的接合件如此配合，即，在未正确取向(绕纵轴线的旋转位置和相对纵轴向位置)下在纵轴线方向上的相互部分啮合也已被阻止。
在本发明意义上，防止(部分)啮合是指超过或许浅的插入深度(即，相比于总插入深度浅的插入深度，不到总插入深度的五分之一或甚至十分之一)的作用，从而例如用于离合件端面正确装接的辅助机构和沿纵轴向的相应小的重叠(此时尤其正确的相对旋转位置不明显)未被视为部分啮合。
由此可有利地在装接时已防止离合件在相对扭曲位置还会出现如下程度的咬合，即，相比于最终插入深度(在离合件相对正确定位时)达到超过前述浅插入深度。
由此也可以避免该离合件在扭曲姿态下啮合时卡住或者离合件甚至机械受损。因为通过本发明的解决方案已经在早些时刻防止未正确安装，故也省掉未正确就位的离合件的在时间急迫下不希望的且不必要的拆卸。
此外，电触点(如果有)的受损以及进而错误触通被排除。
在优选设计中，所述接合件设计成非旋转对称的外周面和与之互补的内周面的形式。所述周面的轮廓可以例如呈不规则形状，它们仅在一个明确的旋转位置允许相互插合。显然也可以想到，轴对称或甚至旋转对称的轮廓具有多个凹部和/或凸起，它们也仅在一个明确的旋转位置允许相互插合。
优选如此设计相互配合的轮廓，即，它们作为装接和导入辅助机构具有呈在相应表面之间距离形式的公差，使得它们允许旋转位置的略微扭曲和/或呈间隙形式的纵轴线的距离。在离合件的纵轴线和/或旋转位置偏移下的初始间隙随着插入深度优选因相应缩小内周面或增大外周面和/或加宽或缩小接合件而递减，使得离合件在旋转位置和/或纵向位置自动以正确姿态接合(定中辅助机构)。
在本发明的另一设计中，该快速离合系统具有多个优选呈插接触点形式的电连接件，它们在安装状态下建立电连接。
在此设计中，根据本发明的快速离合系统除了用于传递力的机械连接外还包括优选用于将信号从方向盘传输至车辆或游戏系统或模拟器系统的所谓盘座或反向信号传输的电连接。
在此设计中，电连接件分别布置在离合件的后侧区域中，使得电连接件在离合件(插合/接合)安装时只在不仅存在关于纵轴线的旋转位置的正确取向、也存在关于纵向中心轴线取向的同心定位时才连接。由此与触点损伤一样排除错误的触通。
在本发明的优选设计中，该导入辅助机构被设计成槽形件和榫头件的形式，其中，该槽形件朝向后区域具有缩小的宽度或该榫头件具有增大的宽度，以便在插入时定中和正确定位该榫头件。
根据本发明的快速离合系统可被用于车辆、模拟器或游戏操纵台或相应的方向盘。
本发明的其它有利设计来自从属权利要求。
以下，结合如图所示的实施例来详细解释本发明。附图示出：
图1示出根据本发明的快速离合系统的方向盘侧的离合件的透视图；
图2示出根据本发明的快速离合系统的车辆侧的离合件的透视图；
图3示出在根据图1和图2的离合件在正确取向下快要彼此啮合时的根据图1的方向盘侧的离合件的A-A截面图和根据图2的车辆侧的离合件的B-B截面图；
图4示出根据图3的截面图，此时根据图1和图2的离合件已经部分啮合；
图5示出根据图3和图4的截面图，此时根据图1和图2的离合件已经大部分啮合、但尚未存在电连接件的触通；
图6示出根据图3、图4和图5的截面图，此时根据图1和图2的离合件完全啮合；
图7示出在离合件未相对正确取向时的与图3相似的截面图。
图1所示的方向盘侧的离合件1从其正侧起具有呈矩形开口状的容槽7。如图2所示的车辆侧的离合件3以其头5可被插入开口7中。
在其背侧，方向盘侧的离合件1具有呈法兰形式的紧固机构19用于在图中未被示出的方向盘。
如图2所示，离合件3的头5具备基本呈矩形的轮廓，其设计成圆锥形或朝前端缩窄。在其背侧，该离合件以位置固定且抗转动的方式连接至车辆的转向柱27或模拟器或游戏系统的盘盒。
如图3所示，该开口或容槽7在轮廓上设计成与头5互补并且在其深度方向上缩小。
如果头5按正确取向被完全插入容槽7，则杆9插入形成在头5的外周面的纵向槽11，使得离合件的机械连接在该位置被锁定。
为了在径向上对外可运动地放开所述杆9，安置在离合件1上的套筒13可以克服弹簧力(弹簧25)而在轴向上回撤，并且该头5从容槽7中被拔出。
为了保证在离合件1和3啮合时的正确取向，头5至少在轮廓的一个部位具有例如呈凹部17形式的接合件15。与之互补地，容槽7在轮廓中具有例如呈凸起形式的接合件15。
在离合件1和3啮合时，接合件15、17例如以槽和榫头的形式如此啮合，即，从开始啮合时直至完全安装，都保证轴向旋转位置的正确取向。
如图4所示，不需要离合件1、3的纵轴线L和F的平行或甚至同心的姿态，因为存在于头5的外周面与容槽7之间的间隙也允许离合件1、3的斜置，从而可以实现在轴线L和F之间的高达25°、优选高达15°的角度α，而没有由此防止咬合。
因间隙依据插入深度而减小，头5在容槽7内自动定中，使得角度α逐渐减小并且在完全安装的最终位置变为零。
因此通过所述接合件的配合，就啮合而言，已经在装接时保证离合件1和3的相对正确取向，进而在未正确取向下的啮合被阻止或者在开始安装时立即注意到有误取向。
另外，优选已有的在插入时缩小的间隙(例如头5和容槽7的彼此互补的圆锥形设计)作为导入和定中辅助机构来起效，以保证正确的最终位置。
如图5所示，可以通过相应缩小间隙也实现插接触点21、23的完美的电触通。所述间隙和进而角度α在该插入深度下足够小，使得在进一步插入时所述触点21、23自动以位置正确的方式啮合。
在这种情况下，离合件1的触点21如在图1和图3-7中那样布置在内部、最好在容槽7的底部区域中，使得它们只在晚些时刻在基本姿态正确的位置例如从整个插入深度的一半、优选4/5起才与触点23连接。
通过这种方式，预防由不小心操作引起的机械损伤。另外，防止在最糟糕情况下不引人注意的非正确安装(但还是至少暂时传力配合或形状配合的连接)，而没有由此在快速离合系统的安装或拆卸时出现时间损失。
以下将简介根据本发明的快速离合系统的工作方式：
在安装时通过回拉该套筒13将(夹紧)杆9侧移，头5可被插入容槽7。
横截面轮廓如上所解释地设计成类似于简单的钥匙锁具系统，因此离合件1和3仅在取向正确时才能相互插合或者头可被插入容槽7。
如果这是在其它取向下例如90°或180°执行的，可能的插入深度足够小，使得无法出现连接并且这在紧张情况下也马上让使用者清楚明白。
纵向轮廓呈锥形变化，以便随着头5插入容槽7的深度增大，该径向间隙尤其缩小。电插接21、23的触通只在销21和插口23正好对置时才出现。通过这种方式，防止在插接触点21、23上的机械损伤。
如果现在松开套筒13，则它被弹簧25压回到初始位置，其中，夹紧杆9插入离合件3(头5)的相应凹坑或槽11中，但优选没有触底，因此该系统保持处于张紧。
因将槽11优选设计成斜面而发生“力放大”，借此在离合件1与3之间的夹紧力比所用弹簧25的力大了许多倍。通过这种方式，该连接保持尽量无间隙。
附图标记列表
1 方向盘侧的离合件(插口)
3 车辆侧的离合件(插头)
5 车辆侧的离合件3的头
7 方向盘侧的离合件1的容槽
9 (夹紧)杆(用于锁定)
11 用于杆9的槽
13 套筒(轴向可运动地用弹簧预紧)
15 接合件(榫头或凸起部/凸起)
17 用于接合件15的接合件(槽)
19 用于方向盘的紧固机构
21 插接触点(插头)
23 插接触点(插口)
25 弹簧
27 转向柱
L 离合件1的纵轴线
F 离合件3的纵轴线
α 在中心纵轴线L与F之间的角度

Claims (8)

1.一种用于方向盘、尤其是赛车的快速离合系统，具有方向盘侧的离合件(1)和车辆侧的离合件(3)，所述二者在安装状态下以形状配合方式相互机械插合，
其特征是，
该车辆侧的离合件(3)具有至少一个接合件(17)，该方向盘侧的离合件(1)具有与之互补的元件(15)，该接合件和所述与之互补的元件在关于纵轴线的旋转位置的正确取向时才能插合并且在纵轴线方向上使所述离合件(1,3)相向移动，
其中，所述接合件(15,17)分别至少布置在所述离合件(1,3)的有待相互插合的区域中的靠前区域内并如此配合，即，在未正确取向下即使部分的相向移动也得以阻止。
2.根据权利要求1所述的快速离合系统，其特征是，所述接合件(15,17)被设计成非旋转对称的外周面和与之互补的内周面的形式。
3.根据权利要求1或2所述的快速离合系统，其特征是，该快速离合系统具有在安装状态中建立电连接的多个电连接件(21,23)，其中，所述电连接件(21,23)以如下程度布置在该离合件(1)和/或该离合件(3)的靠后区域内，即，在组装所述离合件(1,3)时，只有当不仅存在关于该纵轴线的旋转位置的正确取向、也存在关于所述纵中心轴线(L,F)的取向的同心定位时，所述电连接件(21,23)才连接起来。
4.根据权利要求3所述的快速离合系统，其特征是，所述电连接件(21,23)被设计成插接触点。
5.根据前述权利要求之一所述的快速离合系统，其特征是，至少在至少一个离合件(1,3)的有待相互插合的区域中的最靠前区域内设置导入辅助机构和/或定中辅助机构。
6.根据权利要求5所述的快速离合系统，其特征是，该导入辅助机构被设计成至少一个在该纵轴线方向上朝靠前区域缩窄或扩宽的离合件(3)的形式。
7.根据权利要求6所述的快速离合系统，其特征是，该导入辅助机构被设计成槽形件(17)和榫头件(15)的形式，其中，该槽形件(17)具有朝向后区域减小的宽度或者该榫头件(15)具有增大的宽度，以便在插入时定中和正确定位该榫头件(15)。
8.将根据前述权利要求之一所述的快速离合系统用于车辆、模拟器或游戏操纵台的用途。
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