CN216958797U - 新型时钟弹簧及具有该时钟弹簧的方向盘、车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型技术方案公开一种新型时钟弹簧及具有该时钟弹簧的方向盘、车辆。新型时钟弹簧的上盖固定安装有对应导电滑环设置的导电装置，导电装置与上盖以相同角速度旋转且被压紧在所述导电滑环上，并在旋转过程中始终保持与导电滑环电连接，转轮机构还设有若干用以避免导电装置过度压缩形变的支撑部，支撑部沿轴向延伸设置并抵接上盖，解决了传统时钟弹簧受制于线束长度，在方向盘旋转角度过大时易导致线束被扯断的问题，并有效延长导电装置的使用寿命、增强时钟弹簧结构的稳定性；方向盘以及车辆采用新型时钟弹簧，有利于提升放置灵活性、优化车内空间利用率、电信号传输的可靠性以及车辆行驶的安全性。

Description

新型时钟弹簧及具有该时钟弹簧的方向盘、车辆

技术领域

本实用新型属于车辆领域，具体涉及一种新型时钟弹簧及具有该时钟弹簧的方向盘、车辆。

背景技术

时钟弹簧又叫旋转连接器、气囊游丝、螺旋电缆，是用来连接主气囊与气囊线束，或者方向盘的开关按钮与控制单元的线束，存在的意义在于将方向盘上的开关信号、气囊信号等传递到车辆其它控制器上。因为方向盘旋转的原因，采用常规线束会造成线束频繁地收紧放松，会产生线束摩损、异响等各类问题。

为了解决这个问题，市面上采用利用特殊缠绕方式的柔性扁平电缆实现。目前汽车内使用的时钟弹簧，结构上由相对转动的外壳体、外盖、内盖、柔性扁平电缆等结构组成，仅在柔性扁平电缆的缠绕方式上存在区别。这导致现有时钟弹簧存在以下技术缺陷：

(1)线束长度需要满足方向盘最大转向量要求，以保证线束不被拉断，耗费制造成本；

(2)由于线束长度限制，时钟弹簧的旋转圈数受限；

(3)由于线束的存在，时钟弹簧难以缩小尺寸及厚度，占用车辆空间大，放置灵活性低。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型技术方案提供的新型时钟弹簧，包括：上盖、下盖、转轮机构、导电装置以及导电滑环，上盖与下盖相转动设置且构成用于容置转轮机构、导电装置及导电滑环的内腔，转轮机构及导电滑环固定安装在下盖朝向内腔一侧表面，上盖固定安装有对应导电滑环设置的导电装置，导电装置与上盖以相同角速度旋转且被压紧在导电滑环上，并在旋转过程中始终保持与导电滑环电气连接，转轮机构还设有若干用以避免导电装置过度压缩形变的支撑部，支撑部沿轴向延伸设置并抵接上盖。

进一步地，导电装置为导电弹片或导电滚轮。

进一步地，转轮机构安装下盖内圈，导电滑环安装在下盖外圈，导电滑环的内径大于等于转轮机构的外径。

进一步地，上盖、下盖、转轮机构中部均设有通孔，通孔内设置有顺序贯穿上盖、转轮机构、下盖的转动插件，转动插件远离内腔一端设置的转动底盘紧贴在下盖的下方，且转动插件另一端固定连接上盖，上盖与转动插件整体相对于下盖可转动设置。

进一步地，转动底盘上安装有若干连接件，连接件开设有卡槽，上盖通孔内壁设有与卡槽对应匹配的卡接块，连接件贯穿通孔并卡接在上盖卡接块。

进一步地，导电装置卡接或焊接在上盖且与方向盘电路电连接，导电滑环卡接或焊接在下盖且与车辆电源电连接。

进一步地，支撑部为若干固定连接在转轮机构且沿时钟弹簧轴向延伸设置的弹性卡扣，弹性卡扣外侧套设有可相对弹性卡扣转动的中空转轮，弹性卡扣上端还一体成型地设有用以限制中空转轮在弹性卡扣上下方向移动的限位部，限位部为沿时钟弹簧径向、向远离时钟弹簧方向延伸设置的凸块。

进一步地，支撑部为下端固定连接在转轮机构上的柱体，柱体外侧可转动地套设有中空转轮，柱体上端设有用以限制中空转轮在柱体上下方向移动的限位部，限位部以钝角角度向时钟弹簧外侧突出、且受压被容于柱体内部或被压紧贴合柱体外壁。

本实用新型技术方案同时提供的方向盘，包括该新型时钟弹簧。

本实用新型技术方案同时提供的车辆，包括该方向盘。

本实用新型技术方案公开的一种新型时钟弹簧及具有该时钟弹簧的方向盘、车辆所能带来的有益技术效果如下：

①取消线束，解决了传统时钟弹簧受制于线束长度，在方向盘旋转角度过大时易导致线束被扯断的问题，有利于降低时钟弹簧故障发生率、提高电信号传输的可靠性；

②转轮机构内置且设有支撑部，有效延长导电装置的使用寿命、增强时钟弹簧结构的稳定性，进一步增强导电装置与导电滑环间电信号传输的可靠性；

③导电滑环安装在下盖外圈，上盖旋转单位角度时，导电位点经历最大线程，有效降低方向盘转动时，时钟弹簧对应旋转的圈数，有利于避免导电装置及导电滑环过热损耗，进而延长时钟弹簧使用寿命；

④方向盘以及车辆采用新型时钟弹簧，有利于提升放置灵活性、优化车内空间利用率、电信号传输的可靠性以及车辆行驶的安全性；

⑤支撑部外侧可转动套设有转轮，用以稳定转轮机构旋转时径向受力，有利于时钟弹簧平稳运行。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为实施例1中新型时钟弹簧的爆炸结构示意图；

图2为实施例1中新型时钟弹簧的截面结构示意图；

图3为实施例2中新型时钟弹簧的截面结构示意图；

图4为实施例3中新型时钟弹簧的爆炸结构示意图。

主要元件符号说明：

1：上盖；

2：下盖；

3：转轮机构；

31：支撑部；

311：限位部；

32：转轮；

4：导电装置；

5：导电滑环；

6：转动插件；

61：转动底盘；

62：连接件；

621：卡槽。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

实施例1：

时钟弹簧又叫旋转连接器、气囊游丝、螺旋电缆，是用来连接主气囊与气囊线束，或者方向盘的开关按钮与控制单元的线束，存在的意义在于将方向盘上的开关信号、气囊信号等传递到车辆其它控制器上。目前汽车内使用的时钟弹簧，结构上由相对转动的外壳体、外盖、内盖、柔性扁平电缆等结构组成，仅在柔性扁平电缆的缠绕方式上存在区别。这导致现有时钟弹簧存在以下技术缺陷：

(1)线束长度需要满足方向盘最大转向量要求，以保证线束不被拉断，耗费制造成本；

(2)时钟弹簧旋转圈数受限于线束长度；

(3)由于线束的存在，时钟弹簧难以缩小尺寸及厚度，占用车辆空间大，放置灵活性低。

为解决上述技术问题，本实用新型技术方案提供了一种新型时钟弹簧，上盖及导电装置可不受角度限制地相对于下盖及下盖上固定安装的导电滑环自由旋转，导电装置与导电滑环在旋转过程中始终保持电连接，转轮机构固定安装在下盖并设有用以避免导电装置过度受力形变且上端抵接上盖的支撑部，从而解决了传统时钟弹簧受制于线束长度，在方向盘旋转角度过大时易导致线束被扯断的问题，有利于降低时钟弹簧故障发生率、提高电信号传输的可靠性。

本实施例中，新型时钟弹簧结构如图1-2所示，包括：上盖1、下盖2、转轮机构3、导电装置4以及导电滑环5，上盖1与下盖2相转动设置且构成用于容置转轮机构3、导电装置4及导电滑环5的内腔，转轮机构3及由铜或铜合金制成的导电滑环5固定安装在下盖2朝向内腔一侧表面，上盖1固定安装有对应导电滑环5设置的导电装置4，导电装置4与上盖1以相同角速度旋转且被压紧在导电滑环5上，并在旋转过程中始终保持与导电滑环电连接；转轮机构3还设有若干支撑部31，本实施例中支撑部为沿时钟弹簧轴向设置的若干支撑柱，支撑柱下端固定连接转轮机构且上端抵接上盖1，从而在上盖及下盖间构成用以稳定安装导电装置的内腔，内腔轴向距离能够避免导电装置在内腔被过度压缩形变，以有效延长导电装置的使用寿命、增强时钟弹簧结构的稳定性，进一步增强导电装置与导电滑环间电信号传输的可靠性。

为合理化结构，如图1-2所示，本实施例中，时钟弹簧的上盖1、下盖2、转轮机构3中部均设有通孔，通孔内设置有顺序贯穿上盖1、转轮机构3、下盖2的转动插件6，转动插件6远离内腔一端设置的转动底盘61紧贴在下盖2的下方，且转动插件6另一端固定连接上盖1，上盖1与转动插件6整体相对于下盖2可转动设置,导电装置4卡接或焊接在上盖1且与上盖1上设置的连接器内的插针一一对应导通，并进一步与方向盘电路电连接，导电滑环5卡接或焊接在下盖2且与下盖2上设置的连接器内的插针一一对应导通，并进一步与车辆电源电连接；在其他实施例中，能够根据需要将上盖固定，下盖设置为可相对上盖转动的结构，具体地，转动插件下端卡接下盖，上端向内腔延伸贯穿下盖、转轮机构以及上盖的通孔，并紧贴设置在上盖上方，以实现上盖固定、下盖相对上盖转动。

为简化结构、降低成本，如图1-2所示，转动底盘61通过卡接方式固定连接上盖，转动底盘61安装有连接件62，连接件62开设有卡槽621，上盖1通孔内壁设有与卡槽621对应匹配的卡接块，连接件62贯穿通孔并卡接在上盖1卡接块。

如图1-2所示，本实施例中导电装置4为导电弹片，支撑部31上端抵接上盖，限制了导电弹片的压缩行程，使导电弹片能够在弹性范围内被弹性压紧在下盖的导电滑环5上，以延长弹性材料疲劳时间，保持电信号传输的稳定性及可靠性，具体地，导电弹片由若干平行布设的Ω形弹片构成，弹片支脚弹性压紧导电滑环5且始终以垂直于导电滑环5切线的方向在导电滑环上圆周滑动，能够有效合理化结构及降低制造成本。

在其他实施例中，导电装置能够采用导电滚轮，导电滚轮上端卡接上盖，其下端滚轮在上盖旋转过程中，始终滚动接触导电滑环并保持导电滚轮与导电滑环间的电连接。

本实施例中，如图1-2所示，转轮机构3安装在下盖2内圈，导电滑环5安装在下盖2外圈，导电滑环5的内径大于等于转轮机构3的外径。导电装置与导电滑环接触并形成导电通路，当上盖旋转单位角度时，该导电位点经历的线程最大，得以有效降低方向盘转动时，时钟弹簧对应旋转的圈数，有利于避免导电装置及导电滑环过热损耗，进而延长时钟弹簧使用寿命。

实施例2：

在实施例1的基础上，本实施例公开了一种支撑部的结构，如图3所示，支撑部31为若干固定连接在转轮机构3且沿时钟弹簧轴向延伸设置的弹性卡扣，弹性卡扣具挠性且受转轮32挤压，弹性卡扣上端部向内迫紧，使得转轮32中部开孔能够可转动地套设在弹性卡扣的外侧，转轮32底部接触转轮机构3，且当时钟弹簧运行时，转轮机构3旋转并带动转轮32相对于弹性卡扣转动，进而起到稳定时钟弹簧径向受力的作用；为防止转轮从弹性卡扣上端脱出并进一步增强时钟弹簧运行的稳定性，弹性卡扣上端还一体成型地设有用以限制中空转轮在弹性卡扣上下方向移动的限位部311，限位部311为沿时钟弹簧径向、向远离时钟弹簧方向延伸设置的凸块。

实施例3：

在实施例1的基础上，本实施例公开了另一种支撑部的结构，如图4所示，支撑部31为下端固定连接在转轮机构3上的柱体，柱体外侧可转动地套设有中空转轮32，为防止转轮从弹性卡扣上端脱出并增强时钟弹簧结构稳定性，柱体上端设有用以限制中空转轮32在柱体上下方向移动的限位部311，限位部311以钝角角度向时钟弹簧外侧突出，转轮32则被引导以限位部导向角度向下移动并将限位部311压入柱体内部或被压紧贴合在柱体外壁，直至转轮32底部接触转轮机构3，转轮顶部被恢复原状的限位部限位于限位部下方，转轮32可转动套设在支撑部31主体外侧，当时钟弹簧运行时，转轮机构3旋转并带动转轮32相对于弹性卡扣转动，进而起到稳定时钟弹簧径向受力的作用。

实施例4：

在实施例1基础上，本实施例公开了一种方向盘，包括新型时钟弹簧，时钟弹簧结构如图1-2所示，包括：上盖1、下盖2、转轮机构3、导电装置4以及导电滑环5，上盖1与下盖2相转动设置且构成用于容置转轮机构3、导电装置4及导电滑环5的内腔，转轮机构3及由铜或铜合金制成的导电滑环5固定安装在下盖2朝向内腔一侧表面，上盖1固定安装有对应导电滑环5设置的导电装置4，导电装置4与上盖1以相同角速度旋转且被压紧在导电滑环5上，并在旋转过程中始终保持与导电滑环电连接；为合理化结构并且避免导电装置在内腔被过度压缩形变，转轮机构3还设有若干支撑部31，支撑部31沿轴向延伸设置并抵接上盖1，有效延长导电装置的使用寿命、增强时钟弹簧结构的稳定性，进一步增强导电装置与导电滑环间电信号传输的可靠性。

时钟弹簧上盖及下盖可相对转动设置，上盖随方向盘转动且上盖安装的导电装置与方向盘电路电连接，下盖为固定件且下盖安装的导电滑环时钟保持与车辆电源电连接。

此方向盘不再受制于线束长度，在方向盘旋转角度过大时也不会发生线束被扯断的问题，有利于降低时钟弹簧故障发生率、提高电信号传输的可靠性。

实施例5：

基于实施例4，本实施例公开了一种车辆，包括上述方向盘，方向盘采用了新型时钟弹簧，如图1-2所示，包括：上盖1、下盖2、转轮机构3、导电装置4以及导电滑环5，上盖1与下盖2相转动设置且构成用于容置转轮机构3、导电装置4及导电滑环5的内腔，转轮机构3及由铜或铜合金制成的导电滑环5固定安装在下盖2朝向内腔一侧表面，上盖1固定安装有对应导电滑环5设置的导电装置4，导电装置4与上盖1以相同角速度旋转且被压紧在导电滑环5上，并在旋转过程中始终保持与导电滑环电连接；为合理化结构并且避免导电装置在内腔被过度压缩形变，转轮机构3还设有若干支撑部31，支撑部31沿轴向延伸设置并抵接上盖1，有效延长导电装置的使用寿命、增强时钟弹簧结构的稳定性，进一步增强导电装置与导电滑环间电信号传输的可靠性。

车辆采用新型时钟弹簧，一方面时钟弹簧结构简单且将转轮机构内置进一步缩小了时钟弹簧体积，有利于提升放置灵活性及优化车内空间利用率，另一方面新型时钟弹簧取消线束，功能稳定，有利于提高电信号传输的可靠性以及车辆行驶的安全性。

以上对一种新型时钟弹簧及具有该新型时钟弹簧的方向盘、车辆进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想和方法，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.新型时钟弹簧，其特征在于，包括：上盖、下盖、转轮机构、导电装置以及导电滑环，上盖与下盖相转动设置且构成用于容置转轮机构、导电装置及导电滑环的内腔，转轮机构及导电滑环固定安装在下盖朝向内腔一侧表面，上盖固定安装有对应导电滑环设置的导电装置，导电装置与上盖以相同角速度旋转且被压紧在所述导电滑环上，并在旋转过程中始终保持与导电滑环电连接，转轮机构还设有若干用以避免导电装置过度压缩形变的支撑部，支撑部沿轴向延伸设置并抵接上盖。

2.如权利要求1所述的新型时钟弹簧，其特征在于，所述导电装置为导电弹片或导电滚轮。

3.如权利要求1所述的新型时钟弹簧，其特征在于，所述转轮机构安装所述下盖内圈，所述导电滑环安装在下盖外圈，导电滑环的内径大于等于转轮机构的外径。

4.如权利要求1所述的新型时钟弹簧，其特征在于，所述上盖、下盖、转轮机构中部均设有通孔，通孔内设置有顺序贯穿上盖、转轮机构、下盖的转动插件，转动插件远离内腔一端设置的转动底盘紧贴设置在下盖的下方，且转动插件另一端固定连接上盖，上盖与转动插件整体相对于下盖可转动设置。

5.如权利要求4所述的新型时钟弹簧，其特征在于，所述转动底盘上安装有若干连接件，连接件开设有卡槽，所述上盖通孔内壁设有与卡槽对应匹配的卡接块，连接件贯穿通孔并卡接在上盖卡接块。

6.如权利要求4所述的新型时钟弹簧，其特征在于，所述导电装置卡接或焊接在所述上盖且与方向盘电路电连接，所述导电滑环卡接或焊接在所述下盖且与车辆电源电连接。

7.如权利要求1所述的新型时钟弹簧，其特征在于，所述支撑部为若干固定连接在所述转轮机构且沿时钟弹簧轴向延伸设置的弹性卡扣，弹性卡扣外侧套设有可相对弹性卡扣转动的中空转轮，弹性卡扣上端还一体成型地设有用以限制中空转轮在弹性卡扣上下方向移动的限位部，限位部为沿时钟弹簧径向、向远离时钟弹簧方向延伸设置的凸块。

8.如权利要求1所述的新型时钟弹簧，其特征在于，所述支撑部为下端固定连接在所述转轮机构上的柱体，柱体外侧可转动地套设有中空转轮，柱体上端设有用以限制中空转轮在柱体上下方向移动的限位部，限位部以钝角角度向时钟弹簧外侧突出、且受压被容于柱体内部或被压紧贴合柱体外壁。

9.一种方向盘，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的新型时钟弹簧。

10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求9所述的方向盘。

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