CN201559601U - 一种时钟弹簧 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种时钟弹簧，包括：安装壳、与安装壳可转动连接的转盘和至少一根扁带，所述安装壳上设有一个圆形空腔，所述转盘上设有一个圆环部，所述圆环部处在圆形空腔中，所述至少一根扁带缠绕在圆环部和圆形空腔之间，所述至少一根扁带的一端与圆形空腔的内壁固定连接，其另一端与圆环部固定连接，所述转盘上还设有一个观察孔，所述扁带上设有一个可被识别的标识，当转盘转动到中位时，所述扁带的设有标识处的部分成弯曲状并移动到圆环部和圆形空腔之间，所述观察孔随转盘转动到与所述扁带的设有标识处的部分相应的位置。该时钟弹簧对中方便。

Description

一种时钟弹簧

技术领域

本实用新型属于车辆的电气连接件领域，尤其涉及一种时钟弹簧。

背景技术

时钟弹簧是用于汽车安全气囊中的电气旋转连接件，通常安装在汽车方向盘的下方，用于在两个相对转动的部件之间进行电连接。它主要由柔性扁平电缆、做相对转动的壳体和接插件等组成、在方向盘左、右的旋转动作中，保证驾驶员安全气囊、喇叭开关等电器部件正常工作。

时钟弹簧作为一个旋转连接件，它内部连接输入和输出端的是一种长度一定的扁平柔性电缆，这决定了它的旋转范围是有限的，因此在装车之前必须将其设定到可工作区的中间位置，该中间位置可称作时钟弹簧的中位，而将时钟弹簧转到中位的操作叫做对中。目前使用的时钟弹簧有多种绕线方式，其中一种时钟弹簧，它的柔性扁平电缆与另外的辅助运动带(柔性软带)组成一种类似十字花的样式。目前该类型时钟弹簧均无法从外观上可视判断其是否对中，而一旦在未对中的状态下装车，时钟弹簧将非常容易损坏，直接引起驾驶员安全气囊点火回路断路以及其它的转向盘开关组失效。目前这种时钟弹簧对中的方法主要是这样的：先将时钟弹簧顺时针转到极限位置，再逆时针转动设定的到中位的圈数，同时使时钟弹簧的接插件与车辆上的相应接插件位置对齐，即是转动到中位了。这种对中方式复杂，不直观，易出错。

实用新型内容

本实用新型为解决上述的时钟弹簧对中复杂、不直观的技术问题，提供一种方便对中的时钟弹簧。

本实用新型的时钟弹簧，包括：安装壳、与安装壳可转动连接的转盘和至少一根扁带，所述安装壳上设有一个圆形空腔，所述转盘上设有一个圆环部，所述圆环部处在圆形空腔中，所述至少一根扁带缠绕在圆环部和圆形空腔之间，所述至少一根扁带的一端与圆形空腔的内壁固定连接，其另一端与圆环部固定连接，其中，所述转盘上还设有一个观察孔，所述扁带上设有一个可被识别的标识，当转盘转动到中位时，所述扁带的设有标识处的部分成弯曲状并移动到圆环部和圆形空腔之间，所述观察孔随转盘转动到与所述扁带的设有标识处的部分相应的位置。

优选地，所述扁带为四根，各扁带的长度不相等，所述标识可设置在任意一根扁带上。

优选地，所述标识设置在最短一根扁带上。

优选地，所述转盘从一个极限位置逆时针转到中位时的圈数A、所述标识距离最短一根扁带的与环形壁相连的端部的距离L11、圆环部的外径d及环形壁的内径D之间满足关系式：L11＝π*D*d*A/(D+d)+π*(D-d)/8。

优选地，所述标识是设置在所述最短一根扁带上的缺口。

优选地，所述缺口为两个。

优选地，所述标识是固定在所述最短一根扁带上的不透明的软胶片。

优选地，所述软胶片的长度小于所述最短一根扁带在圆环部和圆形空腔内壁之间的弯曲部分的长度。

优选地，所述软胶片的宽度小于所述最短一根扁带的宽度。

本实用新型的有益效果是：由于扁带上设有一个可被识别的标识，转盘上设有一个观察孔，当转盘转动到中位时，扁带的设有标识处的部分成弯曲状并移动到圆环部和圆形空腔之间，且观察孔转动到与扁带的设有标识处的部分相应的位置，因此，操作人员可方便地从观察孔中看到所述标识，可方便的找到时钟弹簧的中位。

附图说明

图1是本实用新型的一个实施例的时钟弹簧的爆炸图；

图2是本实用新型的一个实施例的时钟弹簧在中位时的示意图；

图3是本实用新型的一个实施例的时钟弹簧去掉转盘后的示意图；

图4是本实用新型的一个实施例的时钟弹簧中各扁带相互缠绕的结构示意图；

图5是本实用新型的另一个实施例的时钟弹簧在中位时的示意图；

图6是本实用新型的另一个实施例中软胶片在第一扁带上的安装位置示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1至图4所示，本实用新型的第一实施例的时钟弹簧，包括：安装壳1、转盘2、连接件3、第一扁带4、第二扁带5、第三扁带6、第四扁带7和塑胶垫片8。本实施例中的顺时针和逆时针均是指该时钟弹簧安装在车辆上的转动方向。

安装壳1包括圆形底板101和环形壁102，圆形底板101和环形壁102之间通过卡扣固定连接，圆形底板101覆盖环形壁102的一端开口。在圆形底板101上设有中心孔103。圆形底板101和环形壁102共同形成一个内凹的圆形空腔107，中心孔103位于圆形空腔107的底部。在环形壁102上设有第一插头部104，第一插头部104中设置有多个针脚用于与外部电器部件的接头连接。在圆形底板101上还设有插头座105，第一插头部104安装在插头座105内。

转盘2包括圆环形板部201和从圆环形板部201的一个表面凸起的圆环部202。转盘2与安装壳1安装在一起，圆环部202处在圆形空腔107中，圆环形板部201覆盖环形壁102的另一端开口(即圆形空腔107的开口)。在圆环形板部201的与圆环部202所在表面不同的另一个表面上设置有第二插头部203，第二插头部203中设置有多个针脚用于与外部电器部件的接头连接。圆环形板部201上设有一个观察孔204。

安装壳1和转盘2通过连接件3固定连接在一起。在圆环部202的内表面上设有多个卡扣，在连接件3上设有多个对应的卡缺，所述多个卡扣分别卡入到多个卡缺中，使转盘2与连接件3固定连接，安装壳1被限制在转盘2和连接件3之间但可相对转盘2和连接件3转动。由于这些是现有技术，因此本实施例中不作详细说明。

第一扁带4、第二扁带5、第三扁带6和第四扁带7均位于圆环部202和环形壁102之间的环状区域中并在上述环状区域中缠绕。四根扁带的一端固定到圆环部202上靠近第二插头部203的地方，它们的另一端固定到环形壁102上靠近第一插头部104的地方。第一扁带4和第二扁带5都是柔性扁平电缆，电缆中有多根并排设置的导线。上述导线的位于圆环部202处的端部分别与第二插头部203中的多个针脚相连，上述导线的位于环形壁102处的端部分别与第一插头部104中的多个针脚相连。第三扁带6和第四扁带7不是电缆，它们是柔性透明软带。塑胶垫片8安装在圆形空腔107的底部，避免四根扁带与圆形空腔107的底部直接接触。第一扁带4、第二扁带5、第三扁带6和第四扁带7在上述环状区域中的布置方式如图4所示，每根扁带都有一个位于圆环部202和环形壁102之间的弯曲部，分别是弯曲部4a、5a、6a和7a，四根扁带的弯曲部沿圆环部202的周向均匀布置，四个弯曲部4a、5a、6a和7a共同形成一种十字花结构。每个弯曲部的位置并不是固定在扁带的某个位置处，在转盘2转动的过程中，会在扁带的不同位置形成弯曲部，即每个弯曲部在扁带上的位置是变化的。在转盘2转动的过程中，四个弯曲部共同形成的十字花结构的形状不会变化，但整个十字花结构会随着转盘2的转动而转动。本实施例中，所述可被识别的标识设在第一扁带4上。

时钟弹簧安装在方向盘和车身之间，转盘2固定安装在方向盘上，安装壳1固定安装在车身上。本实施例中，设计时规定转盘2从中位顺时针转动的最大圈数是3.5圈，即转盘2从中位顺时针转动3.5圈后就到达其顺时针方向的极限位置。从上述规定可知，转盘2从顺时针方向的极限位置逆时针转动3.5圈即到达时钟弹簧的中位，此时第一插头部104和第二插头部203对齐，具体如图2所示。在时钟弹簧处于中位时，车辆的两个前轮与车身平行。时钟弹簧的中位只是现有技术中的一种通用定义，转盘2从所述中位顺时针和逆时针转动的最大圈数并不相等。本实施例中，转盘2从中位顺时针最多可转动3.5圈，逆时针最多可转动2圈。

在装配或更换时钟弹簧时，必须要使时钟弹簧先转动到中位再安装，否则，在方向盘转动的过程中，当方向盘向某个方向转动时，可能方向盘还没转到位，但时钟弹簧已到它的极限位置，可能将时钟弹簧内的扁带弄坏。

在设计时钟弹簧时，首先设定转盘从中位顺时针转动的最大圈数A、转盘从中位逆时针转动的最大圈数B、圆环部202的外径d和环形壁102的内径D。

当转盘2转动时，设转盘2转过的角度为X1，十字花结构转过的角度为X2，则X1和X2之间有如下关系：

X2/X1＝d/(D+d)

转盘2从顺时针方向的极限位置逆时针转到中位时的圈数是A，由上述公式可知，十字花结构逆时针转过的圈数C＝d*A/(D+d)。在顺时针方向的极限位置时，第一扁带4的弯曲部的位置与第一插头部104基本相同；在顺时针方向的极限位置和中位时，第一扁带4的弯曲部所处的两个位置与转盘2圆心的两条连线之间的夹角为C*360减去整数个360之后的余数。在中位时，第一扁带4的弯曲部4a与观察孔204所处的位置相同，在顺时针方向的极限位置，第一插头部104和第二插头部203是对齐的，因此观察孔204和第二插头部203与转盘2圆心的两条连线之间的夹角也是C*360减去整数个360之后的余数，观察孔204与第二插头部203都是位于转盘2上的，二者之间不会相对运动，由此可确定观察孔204的位置。

设第一扁带4的总长为L1，所述可被识别的标识距离第一扁带4的与环形壁102相连的端部的距离为L11，由时钟弹簧内各部件的相互关系可知：

L1＝(A+B)*(d/(d+D))*π*D+(D-d)*π/4

L11＝π*D*d*A/(D+d)+π*(D-d)/8

通过上面的公式即可计算出L1和L11。设第二扁带5、第三扁带6和第四扁带7的总长分别为L2、L3和L4，则

L2＝L1+π*(D+d)/4

L3＝L2+π*(D+d)/4

L4＝L3+π*(D+d)/4

通过上面的公式即可计算出L2、L3和L4。

本实施例中，d＝52.8mm，D＝88.8mm，A＝3.5，则转盘2从顺时针方向的极限位置转到中位的过程中，十字花结构转过的圈数C＝1.305，所述可被识别的标识距离第一扁带4的与环形壁102相连的端部的距离L11为378mm。观察孔204和第二插头部203与转盘2圆心的两条连线之间的夹角是110度。

本实施例中，所述可被识别的标识是两个弧形缺口401，具体如图2或图3所示。当时钟弹簧转到中位时，第一扁带4上的两个弧形缺口401位于弯曲部4a处，同时观察孔204位于与弯曲部4a相同的位置。操作人员可通过观察孔204看到两个弧形缺口401，即此时时钟弹簧是处于中位；反之，如果操作人员通过观察孔204看不到弧形缺口401，则说明此时时钟弹簧不是处于中位，需要顺时针或逆时针转动转盘2，直到能从观察孔204中看到弧形缺口401。在计算两个弧形缺口401距离第一扁带4的与环形壁102相连的端部的距离时，以两个弧形缺口401的中间位置为计算基准。由于两个弧形缺口401比较好设别，因此只要从观察孔204中看到两个弧形缺口401位于弯曲部4a处，就表示这个位置是时钟弹簧的中位，可方便地找到时钟弹簧的中位。

在本实用新型的第二实施例中，所述可被识别的标识是一段固定到第一扁带4上的不透明的软胶片402，具体如图5和图6所示。软胶片402的厚度与第一扁带4的厚度基本相同，以免影响各扁带的正常工作。软胶片402的宽度比第一扁带4的宽度稍小，本实施例中优选软胶片402的宽度是第一扁带4宽度的三分之二，方便操作人员从观察孔204中看到软胶片402。软胶片402的长度小于第一扁带4在圆环部202和环形壁102之间的弯曲部4a的弧长，这样对第一扁带4的正常弯曲没有太多影响。为了使软胶片402更好识别，可以将软胶片402做成与第一扁带4不同的颜色。软胶片402的长度和宽度的上述设置，使软胶片402可被方便的观察到，当操作人员从观察孔204中观察到软胶片402显现在弯曲部4a处时，就表示这个位置是时钟弹簧的中位，可方便地找到时钟弹簧的中位。在计算软胶片402距离第一扁带4的与环形壁102相连的端部的距离时，以软胶片402的长度方向的中间位置为计算基准。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。所述可被识别的标识并不一定要设置在第一扁带4上，也可设置在其它扁带上。另外所述可被识别的标识也可以是一个与第一扁带4颜色不同的涂层。

Claims (9)

1.一种时钟弹簧，包括：安装壳、与安装壳可转动连接的转盘和至少一根扁带，所述安装壳上设有一个圆形空腔，所述转盘上设有一个圆环部，所述圆环部处在圆形空腔中，所述至少一根扁带缠绕在圆环部和圆形空腔之间，所述至少一根扁带的一端与圆形空腔的内壁固定连接，其另一端与圆环部固定连接，其特征在于，所述转盘上还设有一个观察孔，所述扁带上设有一个可被识别的标识，当转盘转动到中位时，所述扁带的设有标识处的部分成弯曲状并移动到圆环部和圆形空腔之间，所述观察孔随转盘转动到与所述扁带的设有标识处的部分相应的位置。

2.如权利要求1所述的时钟弹簧，其特征在于，所述扁带为四根，各扁带的长度不相等，所述标识可设置在任意一根扁带上。

3.如权利要求2所述的时钟弹簧，其特征在于，所述标识设置在最短一根扁带上。

4.如权利要求3所述的时钟弹簧，其特征在于，所述转盘从一个极限位置逆时针转到中位时的圈数A、所述标识距离最短一根扁带的与环形壁相连的端部的距离L11、圆环部的外径d及环形壁的内径D之间满足关系式：L11＝π*D*d*A/(D+d)+π*(D-d)/8。

5.如权利要求4所述的时钟弹簧，其特征在于，所述标识是设置在所述最短一根扁带上的缺口。

6.如权利要求5所述的时钟弹簧，其特征在于，所述缺口为两个。

7.如权利要求4所述的时钟弹簧，其特征在于，所述标识是固定在所述最短一根扁带上的不透明的软胶片。

8.如权利要求7所述的时钟弹簧，其特征在于，所述软胶片的长度小于所述最短一根扁带在圆环部和圆形空腔内壁之间的弯曲部分的长度。

9.如权利要求7所述的时钟弹簧，其特征在于，所述软胶片的宽度小于所述最短一根扁带的宽度。

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