CN204020795U - 用于汽车方向盘的方向盘组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及用于汽车方向盘的方向盘组件，具有用于接纳壳体的支架，支架能够定位在静止位置和偏离位置中；以及定装置，通过固定装置将支架以能移动的方式安置在方向盘的方向盘骨架上，固定装置配属有将支架预紧到静止位置中的弹簧，固定装置有导向区段，在导向区段上支架能够克服弹簧的力沿主移动方向移动到偏离位置中，在横向于主移动方向的方向上、在支架和导向区段（36）之间存在空隙。将导向区段（36）实施为使得空隙沿着主移动方向（x）变化，从而在支架（25）的静止位置中的空隙小于在支架（25）的偏离位置中的空隙。本实用新型还涉及用于汽车的方向盘和用于将所述方向盘组件安装在方向盘骨架上的方法。

Description

用于汽车方向盘的方向盘组件

技术领域

本实用新型涉及根据权利要求1前序部分的用于汽车方向盘的方向盘组件。

背景技术

这种类型的组件包括：由壳体容纳的气囊，所述气囊为了保护驾驶员而可以通过气体发生器充气；以及用于容纳壳体的、以可移动的方式支承的支架，所述支架在方向盘上可定位在静止位置和至少一个偏离位置中。此外，该方向盘组件包括至少一个固定装置，通过所述固定装置将支架以可移动的方式安置在方向盘的方向盘骨架上。在此，该固定装置配属有弹簧，该弹簧将支架预紧到静止位置中。此外，该固定装置具有导向区段，在该导向区段上支架可以克服弹簧的力移动到偏离位置中，具体说是沿着主移动方向，沿着该主移动方向，支架和方向盘骨架之间的距离减小。在此，在横向于主移动方向的方向上、在支架和导向区段之间存在空隙，该空隙可以实现支架沿着主移动方向的可自由运动性。

通过这种类型的组件可以实现，为了在意外事故的情况下保护汽车驾驶员，在驾驶员和方向盘之间通过气体发生器将气囊充气。

这种方向盘组件与相关的支架一起在一个方向上（例如在转向柱的纵轴方向上）的可移动性，可以用于将覆盖方向盘组件的盖板用作汽车喇叭的操纵面。当盖板被挤压并且因此组件沿着转向柱的纵轴被移动时，该汽车喇叭被触发。

为了不阻碍方向盘组件的可移动性，在组件的盖板边缘和方向盘罐（组件插入该方向盘罐中）的内隔板之间留有空隙。该空隙应当尽可能窄并且尽可能均匀。为了实现这一点，如下固定装置是已知的，所述固定装置在未安装状态下至少沿着横向于转向柱的纵轴的自由度相对于方向盘组件的支架可移动。由此，方向盘组件在安装过程中可定位于方向盘中以使得方向盘组件和方向盘的制造公差和安装公差可以补偿至特定程度。为此，使用例如具有圆柱状外形的固定装置。

上述类型的方向盘组件由DE102006005642A1已知。

在这种方向盘组件的安装过程中的难点在于，尽可能窄且均匀地形成盖板的边缘与方向盘罐（方向盘组件插入该方向盘罐中）的内隔板之间的空隙，而不会在方向盘组件或者说支架向偏离位置的移动、以及同样地从偏离位置向静止位置的移动过程中发生锁死或形成噪音。

实用新型内容

本实用新型基于如下问题：相对于现有技术，不仅降低盖板的边缘和方向盘罐（Lenkradtopf）的内隔板之间的空隙宽度，而且提高缝隙的均匀性。

根据本实用新型，该问题通过提供具有权利要求1特征的汽车方向盘的方向盘组件而解决。

然后，将固定装置的导向区段实施为使得空隙沿着支架的主移动方向变化，从而在支架静止位置中的空隙小于在支架偏离位置中的空隙。

由此，实现方向盘组件的特别精确的定位，尤其是在静止位置中，以使得可以进一步降低盖板和方向盘罐的内隔板之间的空隙的宽度，并且进一步提高缝隙的均匀性，其中可以在不发生锁死并且不形成噪音的情况下实现方向盘组件或者说支架向偏离位置的移动。

在本实用新型的实施方案中，在静止位置中的空隙占有最小值。由此实现支架的位置（及由此方向盘组件的位置）在横向于主移动方向的方向上在静止位置中比在各个偏离位置中被更精确地预先确定。

此外，可以如此大程度地减小在静止位置中的空隙，以使得它完全消失。

在本实用新型的另一种实施方案中，固定装置的导向区段在至少一个部分区段中变细，以使得空隙在支架从静止位置到偏离位置移动期间沿着该部分区段连续增大，从而在没有锁死或形成噪音的情况下保证支架的可自由运动性。

为了这种类型的设计方案，固定装置可以在导向区段的所述部分区段上具有锥状外形。通过该造型，当支架克服弹簧的力沿着主移动方向移动时，在支架和导向区段之间的空隙（连续且均匀地）沿着锥状部分区段增大。

用于这种设计方案的固定装置也可以在导向区段的所述部分区段上具有相应于球面部段的外形。通过该造型，当支架克服弹簧的力而移动时，在支架和导向区段之间的空隙也增大，而不发生锁死或形成噪音。此外，当导向区段以一定角度（该角度不同于支架位于静止位置中的角度）相对主移动方向偏移时，通过该造型支架具有相对导向区段的恒定空隙。

当在喇叭的操纵过程中方向盘组件的盖板例如仅在一侧被挤压时，可能导致在组件的支架和主移动方向之间的角度发生改变。

根据本实用新型的改进方案，方向盘组件的固定装置可以具有定位套筒和固定机构。在此，该定位套筒具有第一部分以及第二部分，固定机构支撑在该第一部分上，该第二部分形成导向区段，支架可以沿着该导向区段移动。该固定机构（例如可以是螺钉）穿过定位套筒并被固定在方向盘骨架上，例如旋入到方向盘骨架中的为此设置的螺纹钻孔中。

固定装置可以设计为，使得定位套筒在未牢固安装的状态下可以在横向于主移动方向的至少一个方向上相对固定机构运动。

这可以例如通过使得定位套筒的内直径大于固定机构的外直径而实现。因此，定位套筒在未固定安装的状态下可以在该尺寸差内运动，由此可以补偿方向盘组件和方向盘的制造公差和安装公差。在定位套筒最佳地补偿了这些公差的位置中，该定位套筒可以通过固定机构进行稳固。

支架可以具有至少一个如下敞口，固定装置的导向区段穿过该敞口伸出。在支架中的这种敞口可以是圆柱形的，然而其它形状也是可以考虑的。

这种敞口可以在支架中具有导向套筒，固定装置穿过搭接该导向套筒。该导向套筒可以固定在敞口上，或者例如通过塑料注塑成形于其上。这种导向套筒在支架在固定装置的导向区段上移动时引导该支架。此外，导向套筒在必要时也可以用于限定区段（支架可以沿着其移动）的长度。

导向套筒可以在安装之前的状态下通过薄膜铰链（Filmscharnier）与固定装置的定位套筒连接。由此将定位套筒已经与支架上的导向套筒安装就绪地对齐，由此将安装加快，因为用于两个套管彼此对齐的工作步骤被取消。一旦将固定装置的固定机构固定在方向盘上，薄膜铰链就断裂。

根据另一种实施方案，导向区段的部分区段的锥状外形或者与球面部段相应的外形，可以仅在该部分区段的一部分周长上横向于主移动方向地延伸。

在支架中的敞口，尤其是导向套筒，可以具有在内部环绕的倒棱，该倒棱配属导向区段的锥状部分区段。这种倒棱用于如下目的：在安装时可精确调节的位置上，提供支架在偏离位置和静止位置之间移动时的导向。

此外，支架中的敞口的内表面，尤其是导向套筒的内表面，可以具有带有增大的内直径的区段，该区段配属导向区段的锥状部分区段。由此得到的内边缘用于如下目的：在安装时可精确调节的位置上，提供支架在偏离位置和静止位置之间移动时的导向。

如果为了在方向盘骨架上安置支架而使用多于一个的固定装置，那么支架可以在偏离位置和静止位置之间移动时、在多个固定装置的导向区段的锥状部分区段上受引导。因为支架是刚性的，所以在单独导向区段的各自导向之间存在联系。通过定位套筒的相应定位，由此可以调节支架在静止位置中的特别精确的位置。这尤其适用于如下情况，其中，导向区段的所述部分区段的外形仅在其横向于主移动方向的一部分周长上是锥状的。

根据另一种实施方式，支架中的敞口的内表面，尤其是导向套筒的内表面，具有带有减小的内直径的区段。这降低了在支架或者说导向套筒与固定装置的导向区段之间的空隙。

如果该区段实施得足够短，例如在呈环形的设计方案中，那么在支架移动时不形成噪音或者不发生支架在固定装置上的倾斜或锁死，即使该支架相对主移动方向以一定角度偏移，该角度不同于支架位于静止位置中的角度。

此外，支架可以具有至少一个定位机构，通过该定位机构可以将支架精确地定位在定位单元的保持装置上。

根据另一种实施方案，该支架具有至少一个敞口，在将支架定位在方向盘骨架上之后，通过该敞口可以将凹口（例如销孔或盲孔）引入到方向盘骨架中。

通过本实用新型的所述实施方式，在很大程度上补偿了方向盘组件和方向盘的制造公差和安装公差，从而方向盘组件在方向盘上的布置可以更精确地进行，因为保证了方向盘罐内隔板的圆度。因此，可以在内隔板上镶嵌铝环，该铝环用足够高的精确度预先确定了内隔板的轮廓。

在用于将根据本实用新型的方向盘组件定位和稳固在方向盘骨架上的方法中，首先将方向盘骨架布置在安装装置上。然后，确定支架在方向盘骨架上的标称位置，例如通过为容纳方向盘组件而设置的方向盘罐内隔板的中点的光学测量。将支架布置在定位单元上，优选布置在定位单元的至少一个保持装置上，该定位单元从下方穿过搭接安装装置和方向盘骨架。在此，保持装置例如可以是锥状弹性固定销，并且定位单元例如是计算机控制式的十字滑台。然后，将标称位置传输到定位单元上，该定位单元将支架定位在标称位置上。在该位置上，将支架通过使用至少一个固定装置而安置在方向盘骨架上。然后，将方向盘组件的壳体固定在支架上。为此，通过在横向于主移动方向的方向上利用在支架和导向区段之间的空隙，特别精确地进行支架在标称位置上的定位和安置，所述在支架的静止位置中的空隙小于在支架的至少一个偏离位置中的空隙。

本实用新型的另一方面可行的是，将支架重新安装在方向盘中的标称位置上，所述支架将在之后的时间例如通过车间维修而拆卸。为此，可以在将支架在方向盘骨架上首次安装后，通过支架中的至少一个适合于此的敞口（例如是销孔或盲孔）在方向盘骨架中引入凹口。例如，借助配合销量规（Passstiftlehre）或定线量规（Abstecklehre）而可以实现，将支架在从方向盘骨架拆卸后重新安装在方向盘骨架上的标称位置上。

附图说明

其中：

图1示出方向盘组件的横截面示意图，其具有固定在汽车的方向盘的方向盘骨架上的支架；

图2示出根据第一实施例的来自图1的方向盘组件的固定装置；

图3示出根据第二实施例的来自图1的方向盘组件的固定装置；

图4a示出第一安装步骤中的根据第三实施例的方向盘组件的固定装置；

图4b示出第二安装步骤中的根据图4a的方向盘组件的固定装置；

图4c示出在安装后的状态下的根据图4a的方向盘组件的固定装置；

图5示出根据第四实施例的来自图1的方向盘组件的固定装置；

图6示出来自图1的方向盘组件的支架；

图7示出来自图1的方向盘罐的内隔板，在所述方向盘罐中可以布置方向盘组件；

图8示出用于布置来自图1的方向盘组件的方向盘骨架；

图9示出用于布置在方向盘骨架上的支架。

图10示出用于将来自图6的支架定位在来自图8的方向盘骨架上的安装单元。

具体实施方式

图1以示意图示出汽车的方向盘1的剖面，其中布置有方向盘组件2。在此，作为方向盘组件2的部件的是：用于将气囊23充气的气体发生器24；处于折叠状态的气囊23；容纳气体发生器24和气囊23的壳体21；以及用于将方向盘组件2固定在方向盘骨架15上的支架25。

方向盘组件2布置在汽车的方向盘1上的为该方向盘组件而设置的方向盘罐11中，并且通过支架25借助至少一个固定装置3（在图1中示例性地示出两个固定装置3）固定在方向盘骨架15上。在此，壳体21的面对汽车驾驶员的盖板22可以用作为用于汽车喇叭的操纵面。为此，方向盘组件2可以沿着主移动方向x移动，沿着该主移动方向支架25和方向盘骨架15之间的距离缩小，这通过把支架25可移动支承地固定在方向盘骨架15上而实现。通常但不绝对的是，主移动方向x可以与转向柱的纵轴A重合。

在此，在壳体21的面对驾驶员的盖板22的边缘和方向盘罐11的内隔板12之间必须留有空隙14，以保证方向盘组件2的可移动性。

图2示出来自图1的方向盘组件2的固定装置3，该固定装置用于以第一实施例的方式把支架25以可移动的方式固定在方向盘骨架15上。该固定装置穿过支架中的敞口255伸出，在该敞口上成形有导向套筒251，并且该固定装置具有固定机构31（例如可以为螺钉）以及定位套筒32。该固定机构31穿过搭接定位套筒32并固定在方向盘骨架15上。

导向套筒251用于支架25沿着固定装置3的导向区段36的导向。此外导向套筒可以承担限定支架25沿着主移动方向x的最大移动的功能。然而也可以考虑固定装置3直接穿过支架中的敞口255伸出并且将导向套筒251省略。

定位套筒32具有第一部分321以及第二部分322，固定机构31支撑在所述第一部分上，所述第二部分形成导向区段36，支架25可沿着该导向区段移动。

定位套筒32的内直径大于固定机构31的外直径。因此，固定机构在未牢固安装的状态下可在该尺寸差内运动，由此可以补偿方向盘组件2和方向盘1的制造公差和安装公差。在其将这些公差最佳地补偿了的位置中，定位套筒32可以借助固定机构31稳固。

图2示出在静止位置中的支架25，该支架通过配属于固定装置3的弹簧26的力相对于定位套筒的第一部分321预紧到该静止位置。

也可以考虑定位套筒32不具有第一部分321，并且固定机构31的支撑在定位套筒32上的部分承担第一部分的功能。

根据图2，定位套筒32的导向区段36在部分区段上具有锥状外形。通过该造型，当支架25克服弹簧26的力沿着主移动方向x移动时，在支架25和导向区段36之间的空隙（连续地且均匀地）沿着锥状部分区段323增大。

图3示出第二实施例中的方向盘组件的固定装置3，其中，固定装置3的定位套筒32在导向区段36的部分区段323中具有相应于球面部段的外形而不是锥状外形。定位套筒32的在所示横截面中相应的圆形轮廓通过虚线圆进行强调。

除此以外，来自图3的实施例与来自图2的布置一致。

图4a至4c示出本实用新型的第三实施例，根据该实施例，导向套筒251具有在内部环绕的倒棱252，该倒棱配属导向区段36的锥状部分区段323。优选地，该锥状部分区段323不是在导向区段的整个周长上延伸，而是仅仅在其一部分上延伸，如图4a至4c中所示。

在此，图4a示出了第一安装步骤，在该步骤中定位套筒32和导向套筒251通过薄膜铰链34彼此连接（预安装）。弹簧26实施为环形弹簧，通过其推移成形于支架25上的导向套筒251。在该状态下，固定机构31还未接触定位套筒32，但是被推入其中。

一旦固定机构31在第二安装步骤中进一步朝向方向盘骨架15运动，那么薄膜铰链34断裂，如图4b中所示。

图4c示出在安装后该实施例的固定装置3。支架25通过弹簧26的力以贴靠定位套筒32的形式预紧到静止位置中。

此外，在图4c中，可辨识承托区域35，在该承托区域上支架25或者导向套筒251在静止位置中贴靠在导向区段36的锥状部分区段323上。

图5示出方向盘组件2的第四实施例，其中导向套筒251的内表面具有内直径增大的区段253，该区段配属导向区段36的锥状部分区段323。导向套筒251的通过增大内直径而形成的内边缘用于如下目的：在偏离位置和静止位置之间移动时，提供支架25在安装过程中可精确调节的位置上的导向。此外，可辨识承托区域35，在所述承托区域上支架25或者导向套筒251在静止位置中贴靠在导向区段36的锥状部分区段323上。

如图4a至4c中那样，锥状部分区段323在图5中并不在导向区段的整个周长上延伸，而是仅仅在其一部分上延伸。该设计的优点是，在从静止位置向偏离位置移动时，支架25立刻离开承托区域35并可自由移动。

此外，图5示出了在导向套筒251的内表面上具有减小的内直径的区段254。它减小固定装置3的导向区段36和导向套筒251之间的空隙。在图5中，该区段以呈环形的构造方案示出。该特征可以与本实用新型的其它各个实施例组合。

图6示出根据本实用新型的具有三个敞口255的支架25的实施例，所述敞口分别设置用于固定机构3。此外，对于每个敞口255来说，都可辨识出承托区域35，正如在图4c和图5的实施例中那样，当支架25在偏离位置与静止位置之间移动期间、在导向区段36的锥状部分区段323上受引导时，在定位套筒32相应定位的情况下产生该承托区域35。与安装过程中可调节的位置相应，该导向可叠加横向于主移动方向x的运动分量或者绕主移动方向x轴线的转动运动。相应于承托区域35，在支架25中各个敞口255上的运动分量的方向在图6中用箭头表示。这得到支架25在方向盘罐11中的中心。

通过本实用新型，方向盘组件2和方向盘1的制造公差和安装公差在很大程度上被补偿，从而方向盘组件2在方向盘1上的布置可以更精确地进行，因为保证了方向盘罐11内隔板12的圆度。因此，可以在内隔板12上镶嵌铝环13，该铝环用足够高的精确度预先确定内隔板的轮廓。

图7中的观察方向相应于图1中的观察方向，类似地画出了转向柱的纵轴A。

图8示出在布置方向盘组件2之前方向盘骨架15沿着轴线的剖面，所述轴线垂直于转向套筒153延伸。定位敞口154用于支架25的定位，并且圆孔151和长孔152用于方向盘在安装单元4上的定位。后者可以实施为成形于方向盘骨架15上的套筒。

图9以具有三个敞口255的另一实施例的形式示出来自图6的支架25，所述敞口分别设置用于固定机构3。此外还设置定位机构256，借助所述定位机构可以将支架25精确地定位在定位单元42的保持装置43上。优选地，定位机构256是圆孔和/或长孔。

此外，图9示出敞口257，在将支架25定位在方向盘骨架15上之后，在方向盘的安装期间，穿过所述敞口可以相应在方向盘骨架15中引入凹口。例如，借助配合销量规或定线量规可以实现将支架在从方向盘骨架处拆卸后、重新安装在方向盘中的标称位置上，而不需要安装单元4。所述凹口优选地实施为销孔或盲孔，并且通过打钻引入方向盘骨架中。敞口257也可以实施为圆孔或长孔。

优选地，在支架25中分别设置两个定位机构256和两个敞口257，分别实施为圆孔和长孔。

图10以横截面侧视图示出了用于将方向盘组件2定位和安置在方向盘骨架15上的安装单元4。方向盘骨架15布置在安装装置41（例如安装台）上，支架25布置在定位单元42的保持装置43（例如为锥状弹性固定销）上，该定位单元从下方穿过搭接安装装置41和方向盘骨架15。这样的定位单元42可以是例如CNC十字滑台。

Claims (18)

1.用于汽车方向盘(1)的方向盘组件，其具有： 

-由壳体(21)容纳的气囊(23)，所述气囊为了保护驾驶员而能够通过气体发生器(24)充气， 

-用于接纳壳体(21)的、以能移动的方式支承的支架(25)，所述支架能够定位在静止位置和至少一个偏离位置中，以及 

-至少一个固定装置(3)，通过所述固定装置将支架(25)以能移动的方式固定在方向盘(1)的方向盘骨架(15)上，其中所述固定装置(3)配属有将支架(25)预紧到静止位置中的弹簧(26)，并且所述固定装置(3)具有导向区段(36)，在所述导向区段上支架(25)能够克服弹簧(26)的力沿着主移动方向(x)移动到偏离位置中，沿着所述主移动方向，支架(25)和方向盘骨架(15)之间的距离减小，其中在横向于主移动方向(x)的方向(y)上、在支架(25)和导向区段(36)之间存在空隙， 

其特征在于，将导向区段(36)实施为使得空隙沿着主移动方向(x)变化，从而在支架(25)的静止位置中的空隙小于在支架(25)的偏离位置中的空隙。 

2.根据权利要求1所述的方向盘组件，其特征在于，在所述支架(25)的静止位置中的所述空隙占有最小值。 

3.根据权利要求1所述的方向盘组件，其特征在于，在所述支架(25)的静止位置中的所述空隙消失。 

4.根据上述权利要求之一所述的方向盘组件，其特征在于，固定装置(3)的导向区段(36)在至少一个部分区段(323)中变细，以使得空隙在支架(25)从静止位置到偏离位置移动期间沿着所述部分区段(323)增大。 

5.根据权利要求4所述的方向盘组件，其特征在于，固定装置(3)的导向区段(36)在所述部分区段(323)上具有锥状外形或者相应于球面部段的外形。 

6.根据权利要求1-3之一所述的方向盘组件，其特征在于，固定装置(3)具有定位套筒(32)，所述定位套筒与固定机构(31)一起固定在方向盘骨架(15)上，并且所述定位套筒具有第一部分(321)和第二部分(322)，所述固定机构(31)支撑在所述第一部分上，所述第二部分形成导向区段(36)，所述支架(25)能够沿着所述导向区段移动。 

7.根据权利要求6所述的方向盘组件，其特征在于，定位套筒(32)在未牢固安装的状态下能够在横向于主移动方向(x)的至少一个方向上相对固定机构(31)运动。 

8.根据权利要求1-3之一所述的方向盘组件，其特征在于，支架(25)具有至少一个敞口(255)，导向区段(36)穿过所述敞口伸出。 

9.根据权利要求8所述的方向盘组件，其特征在于，在支架(25)的敞口(255)上设置导向套筒(251)，所述导向套筒在所述支架在固定装置(3)的导向区段(36)上移动时引导所述支架。 

10.根据权利要求9所述的方向盘组件，其特征在于，导向套筒(251)在安装之前的状态下通过薄膜铰链(34)与定位套筒(32)连接。 

11.根据权利要求5所述的方向盘组件，其特征在于，部分区段(323)的锥状外形或者与球面部段相应的外形仅在所述部分区段的一部分周长上横向于主移动方向(x)地延伸。 

12.根据权利要求5所述的方向盘组件，其特征在于，支架(25)中的敞口(255)具有在内部环绕的倒棱(252)，所述倒棱配属于导向区段(36)的锥状部分区段(323)。 

13.根据权利要求5所述的方向盘组件，其特征在于，支架(25)中的敞口(255)的内表面具有带有增大的内直径的区段(253)，所述区段配属于导向区段(36)的锥状部分区段(323)。 

14.根据权利要求8所述的方向盘组件，其特征在于，支架(25)中的敞口(255)的内表面具有带有减小的内直径的区段(254)。 

15.根据权利要求1-3之一所述的方向盘组件，其特征在于，支架(25)具有至少一个定位机构(256)，通过所述定位机构可以将支架(25)定位在定位单元(42)的保持装置(43)上。 

16.根据权利要求1-3之一所述的方向盘组件，其特征在于，所述支架(25)具有至少一个敞口(257)，在将支架(25)定位在方向盘骨架(15)上之后，通过所述敞口可以将凹口引入到方向盘骨架(15)中。 

17.用于汽车的方向盘(1)，其具有： 

-方向盘骨架(15)，以及 

-根据权利要求1至16中至少一项所述的方向盘组件，所述方向盘组件通过至少一个固定装置(3)固定在方向盘骨架(15)上。 

18.根据权利要求17所述的方向盘(1)，其特征在于，在方向盘罐(11)的内隔板(12)上镶嵌铝环(13)，方向盘组件插入所述方向盘罐中。