用于保持车辆方向盘安全模块的装置的制作方法

1.本发明总体上涉及一种用于将安全模块保持在机动车辆方向盘上的装置。


背景技术：

2.在现有技术中，已知用于将安全模块保持在机动车辆方向盘上的装置，诸如例如在文献wo2009/048055中公开的装置，这些装置通常包括弹性元件(弹性杆)，该弹性元件布置成与闩锁元件(例如钩)一起占据保持位置以保持安全模块。为了将安全模块安装在方向盘上，导向轨道设置在闩锁元件上以使弹性元件逐渐变形，以便在弹性元件可膨胀以占据保持位置之前使弹性元件经过对应于钩的峰部的突出点。重要的是在安装期间保证最低可能的力以减少组装约束，并且减少这些组装操作的难度。
3.此外已知的是，闩锁元件由塑料或聚合物形成并且将闩锁元件直接集成到安全模块的壳体中。考虑到施加在这些闩锁元件上的力，可能需要提供大的宽度或截面。然而，由于体积大，这会导致安装期间弹性元件弯曲的杠杆作用减小或控制不良，这可能导致安装期间施加的力增加。特别地，上述文献没有提出保证力尽可能地减小和/或在安装运动期间控制力的增加的解决方案。
4.文献ep1179457a1在图2中公开了形成闩锁元件的钩6a、6b，并且在图3中公开了形成设置成与钩6a和6b接合的弹性元件的杆19。在这些部件之间的联接期间，杆19必须在钩6a、6b的倾斜且带肋的斜坡上滑动。杆19与钩6a和6b中的每个钩之间的接触点位于形成钩6a、6b的侧面或侧部的肋上，该肋朝向可变形部分定位或从杆19弯曲。因此，由杆19在钩6a、6b上施加显著的联接阻力。


技术实现要素：

5.本发明的一个目的是解决上述现有技术的缺点，并且特别地，首先提出一种保持装置，该保持装置包括闩锁元件和弹性元件，该弹性元件在安装运动期间变形，其中安装力尽可能低和/或安装力在安装运动期间的增加受到控制。
6.因此，本发明的第一方面涉及一种用于保持安装在车辆方向盘上的安全模块的装置，该装置包括：
[0007]-至少一个闩锁元件，诸如钩，该至少一个闩锁元件刚性地连接到安全模块或方向盘结构中的一者，
[0008]-至少一个弹性元件，该至少一个弹性元件刚性地连接到安全模块或方向盘结构中的另一者，并且布置成与闩锁元件接合以便将安全模块保持在方向盘结构上，
[0009]
弹性元件包括接触部分，该接触部分布置成使得当存在将安全模块安装在方向盘结构上的运动时，该接触部分与布置在闩锁元件的面向弹性元件定位的致动面上的导向轨道接触，导向轨道布置成在沿安装方向执行的安装运动期间使弹性元件变形到闩锁元件的释放位置，
[0010]
其特征在于，导向轨道布置在闩锁元件的第一侧上，并且致动面具有布置在导向
轨道与闩锁元件的第二侧之间的至少一个偏移。
[0011]
根据上述实施方式，致动面是闩锁元件的在安装运动期间面向弹性元件的面。这通常是相对于安装方向倾斜的表面，以使弹性元件缩回或自动地运动以便“经过”突起，该突起将致动面与接收弹性元件的接收部分分开，使得弹性元件占据保持位置，在该保持位置中，弹性元件可以与闩锁元件接合。致动面包括导向轨道，该导向轨道通常是致动面的在安装运动期间弹性元件将与其接触并在其上滑动的部分，并且致动面还包括偏移，即凹部、斜坡、谷，该偏移保证弹性元件不接触致动面的另一部分。因此，导向轨道和弹性元件之间的接触牢固地保持在闩锁元件的第一侧上，这保证了移动弹性元件(其通常在弯曲时变形)所需的力保持为计划的力。
[0012]
根据一个实施方案，该偏移可以被限定为在安装运动期间在弹性元件与致动面的其余部分之间，并且特别是与闩锁元件的第二侧之间留下严格的正间隙。换句话说，在整个组装过程中，不涉及闩锁元件和弹性元件之间以及导向轨道外部的寄生接触。
[0013]
根据一个实施方案，在优选地垂直于安装方向的切割平面中，并且在由弹性元件施加在闩锁元件上的力限定的方向上，第一侧可具有大于第二侧的第二长度的第一长度。通常，闩锁元件具有不对称截面。
[0014]
根据一个实施方案，在优选地垂直于安装方向的至少一个切割平面中，闩锁元件可具有h形截面，其中h的第一凸缘布置在第一侧上且h的第二凸缘布置在第二侧上，第一凸缘能够具有大于第二凸缘的第二长度的第一长度。
[0015]
根据一个实施方案，弹性元件可以包括连接到接触部分的可变形部分，并且第二侧可以布置在可变形部分和第一侧之间。这种实施方式保证了可变形部分与闩锁元件和弹性元件之间的接触点之间的杠杆作用尽可能大，这提供了使弹性元件变形的最小可能弯曲力。
[0016]
根据上述实施方案，弹性元件可以包括连接到接触部分的可变形部分，并且第二侧可以布置在可变形部分和第一侧之间。换句话说，弹性元件可以包括连接到接触部分的自由端，并且第一侧可以布置在自由端和第二侧之间。换句话说，弹性元件可以包括与可变形部分相对的自由端，并且设置偏移以保证弹性元件和闩锁元件之间的接触点牢固地保持在自由端的一侧(以维持弹性元件的最低可能弯曲力)。
[0017]
根据一个实施方案，偏移布置在接触路径与弹性元件的变形和/或在锁定位置中产生弹性元件的回复力的部分之间。
[0018]
根据一个实施方案，在安装运动期间，可变形部分与接触路径和接触部分之间的接触点之间的距离可以小于40mm。
[0019]
根据一个实施方案，弹性元件可布置成在安装运动期间弯曲变形，并且弯曲或运动方向可垂直于安装方向。
[0020]
根据一个实施方案，在包括安装方向且垂直于弹性元件的在安装运动期间与导向轨道接触的部分的运动方向的平面中，第一侧和第二侧可限定闩锁元件的两个侧向边缘。
[0021]
根据一个实施方案，第一侧和第二侧可属于或邻近于闩锁元件的两个侧向面，这两个侧向面基本上平行于包括安装方向和弹性元件的在安装运动期间与导向轨道接触的部分的运动方向的平面。
[0022]
根据一个实施方案，闩锁元件可包括两个肋，并且导向轨道可仅形成在两个肋中
的一个肋上。提供这种肋使得可以获得重量轻且易于例如通过模制或注射模制制造的闩锁元件的结构，同时抵抗在安装期间或在安全模块的保持期间经受的力。
[0023]
根据一个实施方案，闩锁元件可由塑料和/或聚合物材料制成。这种材料意味着闩锁元件必须在第一侧和第二侧之间具有大尺寸(例如至少5mm，优选地至少8mm)以足够坚固。因此，在第二侧处的寄生接触例如导致杠杆作用和力的显著变化，并且设置在致动面上的间隙防止这种情况发生。
[0024]
根据一个实施方案，闩锁元件可通过注射模制工艺形成。
[0025]
根据一个实施方案，闩锁元件可以刚性地连接到安全模块，并且优选地可以与安全模块的壳体一体地形成或形成为同一件。这种实施方式使得可以降低制造成本。
[0026]
根据一个实施方案，闩锁元件可附接到安全模块的壳体，例如通过包覆模制或卷边。这允许在用于优化制造强度或成本的材料和方法的选择方面有更大的自由度。特别地，闩锁元件的这种实施方式使得可以将适于特定于壳体的约束(柔性、抗紫外线性等)的第一塑料的选择与适于特定于闩锁元件的约束(对弹性元件的力的抵抗、具有特定含量的增强纤维、具有特定摩擦系数等)的第二塑料的选择相结合。应当注意的是，例如，对于包覆成型，可以考虑壳体-闩锁元件安装件保持由单个件制成。
[0027]
根据一个实施方案，导向轨道可布置成提供与接触部分的线性接触或优选的点接触。
[0028]
根据一个实施方案，保持装置可包括两个闩锁元件和一个或两个弹性元件。
[0029]
根据一个实施方案，安装方向可被包括在中间平面中，该中间平面包括平行于接触部分的运动方向并且垂直于安装方向的直线，并且闩锁元件的第一侧和第二侧被布置在中间平面的两侧。
[0030]
根据一个实施方案，偏移可被布置成保证在安装运动期间，接触路径与接触部分之间的接触点可保持在闩锁元件的预定区域中。
[0031]
根据一个实施方案，偏移可布置成保证在安装运动期间，接触路径与接触部分之间的接触点可具有直线轨迹。
[0032]
根据一个实施方案，偏移可以布置成保证在安装运动期间，接触路径和接触部分之间的接触点不接近第二侧。
[0033]
根据一个实施方案，偏移可被布置成保证在安装运动期间，接触路径与接触部分之间的接触点可保持在恒定距离处或可远离弹性元件的变形区移动。
[0034]
根据一个实施方案，偏移可被布置成保证在安装运动期间，接触路径与接触部分之间的接触点可限定弹性元件上的杠杆作用，该杠杆作用在安装运动期间是恒定的或增加。
[0035]
根据一个实施方案，偏移可以被布置成保证在安装运动期间，接触路径与接触部分之间的接触点可以限定弹性元件上的弯曲长度，该弯曲长度在安装运动期间是恒定的或者增加。
[0036]
根据一个实施方案，导向轨道可仅布置在闩锁元件的第一侧上。
[0037]
根据一个实施方案，导向轨道可仅布置在闩锁元件的第一半部上。
[0038]
根据一个实施方案，导向轨道在安装方向上的宽度可以小于弹性元件的厚度或直径，并且优选地小于弹性元件的厚度或直径的一半。
[0039]
根据一个实施方案，导向轨道在安装方向上的宽度可以小于5mm、优选地小于4mm。
[0040]
根据一个实施方案，偏移可被限定为在弹性元件和致动面的整个其余部分之间留下严格的正间隙。
[0041]
根据一个实施方案，闩锁元件可为钩。
[0042]
根据一个实施方案，闩锁元件的致动面可以是相对于安装方向倾斜并且通向轮缘或跟部的面。
[0043]
本发明的第二方面涉及一种车辆方向盘，该车辆方向盘包括根据本发明第一方面的保持装置。
[0044]
本发明的第三方面涉及一种机动车辆，该机动车辆包括根据本发明的第二方面的车辆方向盘。
附图说明
[0045]
通过阅读下文对本发明的实施方案的详细描述，本发明的其它特征和优点将变得更加显而易见，本发明的实施方案以举例的方式提供，但不以任何方式限制于此，并通过附图进行了说明，其中：
[0046]
图1示出了根据本发明的方向盘的分解图，该方向盘包括方向盘结构、安全模块和用于将安全模块保持在方向盘结构上的装置，
[0047]
图2示出了图1的保持装置的闩锁元件和弹性元件的侧视图；
[0048]
图3示出了图1的保持装置的截面的俯视图，其中在左侧部分中，图1的保持装置的弹性元件处于保持位置，并且在右侧部分中，图1的保持装置的弹性元件处于释放位置或被安装在图1的安全模块上；
[0049]
图4描绘了图1的保持装置的闩锁元件的透视图。
具体实施方式
[0050]
图1示出了车辆方向盘，该车辆方向盘通常包括通过分支30连接到轮毂20的轮缘10。安全模块40被设置为安装在轮毂20上并且通常包括安全气囊。传统上，车辆方向盘安装在转向柱或齿轮上以绕轮毂轴线am可枢转。
[0051]
安全模块40必须保持在轮毂20上，同时例如能够相对于轮毂20移动，以便致动声音警告(例如在轴线am的方向上，或另一方向上)，并且车辆方向盘为此目的包括保持装置50，该保持装置特别地由以下形成：
[0052]-两个钩52，该两个钩刚性地连接到安全模块40并且布置成至少部分地穿过设置在轮毂20中的通道孔21，
[0053]-两个弹性杆51，该两个弹性杆刚性地连接到轮毂20并且与每个通道孔21相对地布置以与钩52中的一个钩接合。
[0054]
如图1所示，每个弹性杆51包括：接触部分51-1，该接触部分布置成与安全模块40的钩52接触；变形部分51-2，该变形部分允许弹性杆特别是在安装期间变形，并且还将接触部分51-1保持并返回到保持位置；和锚固部分51-3，该锚固部分将与轮毂20接合或固定。
[0055]
至于钩52，它们直接形成在安全模块40的壳体上，并且可以由塑料材料(例如聚酰胺，优选地具有诸如玻璃纤维等填充材料)形成。如图1所示，可以提供形成具有肋的钩52，
以便于模制操作(更好的冷却、更小的变形或收缩等)。
[0056]
换句话说，轮毂20形成方向盘100的结构，安全模块40可以通过布置成与闩锁元件(钩52)接合的弹性元件(弹性杆51)保持在该结构上。
[0057]
如图2所示，一旦安全模块40安装在轮毂20上：每个弹性杆51(刚性地连接到轮毂20)可以防止钩52(刚性地连接到安全模块40)朝向图2的顶部的任何运动。在图2中，弹性杆51的与钩52接合的部分占据自然占据的保持位置pr。
[0058]
还可以注意到，图2示出了从侧面看到的钩52，该钩具有相对于图2的竖直方向倾斜的致动面fa，以允许将安全模块40安装在轮毂20上。
[0059]
实际上，在安装安全模块40之前，因此在占据与钩52接合的保持位置pr之前，在弹性杆51的在图2的底部示出的虚线的接触部分51-1占据自由位置pl，并且在安装之前阻止钩52通过。为了允许安装，钩52的致动面fa布置成使弹性杆51在这两个零件之间的竖直相对运动期间变形，使得弹性杆51的接触部分51-1如图2中的箭头所示移动到释放位置pd，然后由于由弹性杆的其余部分(特别是在接触部分51-1的运动期间变形和张紧的变形部分51-2)施加的弹性返回力而自动地返回到保持位置pr。然而，应当注意的是，接触部分51-1以及甚至锚固部分51-3也可以变形并且参与返回到保持位置pr。
[0060]
在该实施方式中，为了执行安装，安全模块40在平行于轮毂轴线am的安装方向上移动，但是可以设想其他安装方向。
[0061]
图3示出了图1的保持装置的截面俯视图，其中在左侧部分，弹性杆51处于保持位置pr。实际上，左侧部分表示已安装好安全模块的车辆方向盘，也就是说，弹性杆51接合在钩52下方，以保持该钩。可以注意到，弹性杆通过轮毂20的与弹性杆51的锚固部分51-3接合的三个附接部分22保持刚性连接到轮毂20。
[0062]
图3的右侧部分示出了正在安装安全模块40的车辆方向盘。在该图3中，安装方向(平行于轮毂轴线am，即，线z)垂直于图3的平面。图3示出了特别是当接触部分51-1处于释放位置pd时的安装。在该释放位置pd，以实线示出的接触部分51-1没有任何部分阻碍致动面fa，使得钩52可以自由地穿过通道孔21(注意，为了清楚起见，在以实线示出的接触部分51-1与钩52之间示出了间隙，但是实际上没有间隙)。
[0063]
另外，在细混合线中，接触部分51-1被示出为处于安装位置pm中安装的任何时刻。
[0064]
此时，接触部分51-1在接触点pc处与致动面fa接触。
[0065]
根据本发明，该接触点pc位于导向轨道上，该导向轨道布置在钩52的第一侧52-1上，并且优选地布置在钩52的离弹性杆51的变形部分51-2最远的一侧上。换句话说，接触点pc尽可能靠近弹性杆51的自由端定位。因此，在接触点pc和变形部分51-2之间产生的杠杆作用(以使弹性杆51变形)尽可能大，这保证了最小的安装力。
[0066]
此外，为了保证在安装期间在弹性杆51和致动面fa的其余部分之间不发生寄生接触，致动面fa包括在钩52的第一侧52-1和钩52的第二侧52-2之间的偏移。在图3的垂直于安装方向(轮毂轴线am或图3的z轴)的切割平面中，可以注意到，钩52在方向x上具有第一侧的第一长度，该第一长度大于第二侧52-2的第二长度。
[0067]
因此，可注意到接触部分51-1与致动面上的除了导向轨道的接触点pc以外的任何点之间的间隙j(此处，间隙j在第二侧水平52-2处指示为正，但在接触点pc与第二侧52-2之间的任何点处在接触部分51.1与致动面fa之间存在正间隙)。
[0068]
换句话说，设置在致动面fa上的偏移导致钩52的不对称截面(这里，钩52的肋形成具有不同长度的凸缘的h，如不平坦的交叉阴影部分清楚地示出的，但是可以提供其它形状，诸如例如没有肋而简单地具有斜坡、凹部或起伏的致动面fa以形成偏移并且保证间隙j)。
[0069]
换句话说，由于偏移，致动面fa具有两个倾斜：相对于安装方向的第一斜坡，以便在安全模块的安装期间使弹性杆51逐渐变形；和相对于图3的方向y的第二斜坡，以便在离开导向轨道的每个点处保证间隙j。
[0070]
在所示的实施方案中，接触点pc在整个安装过程中始终保持在钩的第一侧52-1上，使得在图3的平面yz中，从接触点pc开始的路径的投影是平行于z轴的直线。
[0071]
还可以设置成使第一侧52-1的肋形成有圆顶或边缘或至少减小的表面区域，以在致动面fa处在接触部分51-1与钩52之间具有线性或甚至点接触，以便控制接触点的位置，并且至少尽可能地限制接触点在安装期间沿y轴向上的任何运动，否则这将导致作用于弹性杆51的弯曲或变形的杠杆作用并且将增加安装力。
[0072]
总之，由于设置在钩52的致动表面fa上的偏移，导向轨道(在安全模块的安装期间接触点pc在该导向轨道上移动)确保了：
[0073]-由于杠杆作用尽可能大而产生最低可能的安装力，
[0074]-由于不存在会导致杠杆作用剧烈变化和/或降低的寄生接触，所以安装力的变化没有突然或急剧增加。
[0075]
如图4所示，提供在致动面fa上的偏移保证了接触点pc的路径：
[0076]-遵循位于钩52的第一侧52-1上的曲线t1，并且
[0077]-在安装期间不会偏离而接近第二侧52-2去遵循曲线t2，并且
[0078]-在安装的给定时刻不会留在钩52的第二侧52-2上去遵循曲线t3。
[0079]
曲线t2和t3的返回显著降低了用于张紧弹簧的杠杆作用，在这些曲线上接触部分51-1和钩52之间的接触将能够显著增加使弹性杆51变形所需的力，这将使得安装更加困难。通过保证接触路径遵循曲线t1的偏移，力保持尽可能低，并且不会突然变化。
[0080]
应当理解，在不脱离本发明范围的情况下，可对本说明书中描述的本发明的不同实施方案进行对本领域技术人员而言显而易见的各种修改和/或改进。

技术特征：
1.一种安装在车辆方向盘结构(100)上的安全模块(40)的保持装置，所述保持装置包括：-至少一个闩锁元件，诸如钩(52)，所述至少一个闩锁元件刚性地连接到所述安全模块(40)或所述方向盘结构(100)中的一者，-至少一个弹性元件，诸如弹性杆(51)，所述至少一个弹性元件刚性地连接到所述安全模块(40)或所述方向盘结构(100)中的另一者，并且布置成与所述闩锁元件接合以便将所述安全模块(40)保持在所述方向盘结构(100)上，所述弹性元件包括接触部分(51-1)，所述接触部分被布置成使得当存在将所述安全模块(40)安装在所述方向盘结构(100)上的运动时，所述接触部分与布置在所述闩锁元件的面向所述弹性元件定位的致动面(fa)上的导向轨道接触，所述导向轨道布置成在沿安装方向执行的所述安装运动期间使所述弹性元件变形到所述闩锁元件的释放位置(pd)，其特征在于，所述导向轨道布置在所述闩锁元件的第一侧(52-1)上，并且所述致动面(fa)具有布置在所述导向轨道与所述闩锁元件的第二侧(52-2)之间的至少一个偏移。2.根据权利要求1所述的保持装置，其中所述偏移被限定为在所述安装运动期间在所述弹性元件与所述致动面(fa)的其余部分之间，并且特别是与所述闩锁元件的所述第二侧(52-2)之间留下严格的正间隙。3.根据权利要求1或2所述的保持装置，其中在优选地垂直于所述安装方向的切割平面中，并且在由所述弹性元件施加在所述闩锁元件上的力限定的方向上，所述第一侧(52-1)具有大于所述第二侧(52-2)的第二长度的第一长度。4.根据权利要求1至3中的一项所述的保持装置，其中在优选地垂直于所述安装方向的至少一个切割平面中，所述闩锁元件具有h形截面，其中所述h的第一凸缘布置在所述第一侧(52-1)上并且所述h的第二凸缘布置在所述第二侧(52-2)上，所述第一凸缘具有大于所述第二凸缘的第二长度的第一长度。5.根据权利要求1至4中的一项所述的保持装置，其中所述弹性元件包括连接到所述接触部分(51-1)的可变形部分(51-2)，并且其中所述第二侧布置在所述可变形部分(51-2)与所述第一侧(52-1)之间。6.根据权利要求5所述的保持装置，其中在所述安装运动期间，所述可变形部分(51-2)与接触路径和所述接触部分(51-1)之间的接触点之间的距离小于40mm。7.根据权利要求1至6中的一项所述的保持装置，其中所述弹性元件被布置成在所述安装运动期间弯曲变形，并且其中所述弯曲方向垂直于所述安装方向。8.根据权利要求1至7中的一项所述的保持装置，其中所述闩锁元件包括两个肋，并且其中所述导向轨道仅形成在所述两个肋中的一个肋上。9.根据权利要求1至8中的一项所述的保持装置，其中所述闩锁元件由塑料和/或聚合物材料形成。10.根据权利要求1至9中的一项所述的保持装置，其中所述闩锁元件通过注射模制工艺形成。11.根据权利要求1至10中的一项所述的保持装置，其中所述闩锁元件刚性地连接到所述安全模块(40)，并且优选地与所述安全模块(40)的壳体一体地形成或形成为同一件。
12.根据权利要求1至11中的一项所述的保持装置，其中所述导向轨道被布置成提供与所述接触部分(51-1)的线性接触或优选的点接触。13.根据权利要求1至12中的一项所述的保持装置，所述保持装置包括两个闩锁元件和一个或两个弹性元件。14.一种车辆方向盘，所述车辆方向盘包括根据权利要求1至13中的一项所述的保持装置。15.一种机动车辆，所述机动车辆包括根据权利要求14所述的车辆方向盘。

技术总结
一种用于保持安装在车辆方向盘结构(100)上的安全模块(40)的装置，该装置包括：-至少一个闩锁元件，-至少一个弹性元件，该至少一个弹性元件布置成与闩锁元件接合以便将安全模块(40)保持在方向盘结构(100)上，该弹性元件包括接触部分(51-1)，该接触部分被布置成使得当存在将安全模块(40)安装在方向盘结构(100)上的运动时，该接触部分与布置在闩锁元件的面向弹性元件定位的致动面上的导向轨道接触，其特征在于，该导向轨道布置在闩锁元件的第一侧上，并且该致动面具有布置在导向轨道与闩锁元件的第二侧之间的至少一个偏移。件的第二侧之间的至少一个偏移。件的第二侧之间的至少一个偏移。


技术研发人员：H
受保护的技术使用者：奥托立夫开发公司
技术研发日：2022.02.07
技术公布日：2023/10/7