具有固定的盘毂安装部的方向盘的制作方法

专利名称：具有固定的盘毂安装部的方向盘的制作方法
技术领域：
本发明涉及一具有固定的盘毂安装部的方向盘，尤其是一种具有静态驾驶 员安^ 1莫块的方向盘。
背景技术：
典型的驾驶员安^t囊模块(DAB)安装在车辆方向盘上，该方向盘通常 固定于一盘毂上，该盘毂依次连接到转向轴上。因lttoAB与方向盘转向一致。 由于安全气囊可能在相对于驾驶员的方向盘不同转动角度展开，同一安全气囊 必须成型为圆形^tf尔照犬，以便能为驾驶员始纟银供相同糊犬的傲户面。
在一些机动车辆中，例如跑车，安全气囊的最大直径受到挡风玻璃高倾斜
度及前门侧框的限制。最近，己提f將组件，该组件容许驾驶员安^t^ii块
在方向盘转动期间相对于车辆保持固定位置不动。这种类型的模块就是所知的 静态驾驶员安^t穀莫块。有利的一面是，静态DAB能提供圆形形状以外的气 囊，因为该气囊没有上述的相对于驾驶员的转动。固定模i央容许气囊体积局部 增加。这样，气囊可以设计成展开时与特定车辆的内部空间相适配，这样可以 更好删尉户驾驶员，而不必考虑方向盘的角度位置。
针对在方向盘上固定的安^DAB，已经有不同的解决方案。 US2003/0067147A1公开了一静态驾驶员安全气囊组件，其包括一可旋转方 向盘，该方向盘包围一易接触的空间并通过行星齿轮系与独立的轴连接。行星 轮系把作用于方向盘环状件上的扭矩直^(专递到转向轴。 一安0囊模块定位 在方向盘所包围的易接触空间内，并在方向盘转动过程中保持固定位置不动。
DE 2131902公开了一具有3瞎动DAB的方向盘。Mil将方向m毂的内部 齿与转向轴的外部齿匹配将方向盘的转动直接传递到转向轴，或者通过插入盘 毂齿和转向轴齿之间的行星齿轮将方向盘的转动间接传递到转向轴。上述两种 情况中，在轴和方向盘盘毂之间留置一空间，以便容置电线及固定支承元件，
DAB模块固定在戶皿固定支承元件上。通过设置盘^1:径而{ :毂直径大于轴
的直径，并利用二者间的间隙作为电线及固定支承元件的通道，可以实1U:述 方案。
采用行星齿轮方案(如DE2131902的图2所示方案)有几，点。首先，方 向盘没有直接安装在转向轴上，因此结构上存在不连续性。由于上述齿轮在使 用中的磨损而造成的机械间隙增大，使得方向盘的旋转与转向轴的旋转不匹配。 而且，当劍期亍星齿轮以把方向 毂与转向轴连接起来时，就必需使组合齿 轮具有精确尺寸，以避免由驾驶员传递到转向轴的力衰减，或者出现方向盘环 状部旋转角度与转向轴旋转角度的偏差。如果静态DAB组件中的一个的尺寸与 指定尺寸不一致，就会发生例如由于齿轮间的不完全匹配而造成的方向盘环状 部旋转不均衡。
通常还有另一个缺陷，转向轴旋转方向相对于驾驶员作用到方向盘环状部 的旋转方向相反。为克服上述缺陷，不得不设计车辆转向箱，以便使由转向轴 作用到车轮的旋转方向换向。这也导致车辆生产成本的增加。
更普遍地，设置有连接方向盘盘毂与转向轴的齿轮装置的J见有技术组件结 构复杂，并且在齿^flU造过程中要^f度高，这显著增加了生产时间和成本。
DE3413009A1公开了一种具有固定DAB模块的方向盘，其中，方向皿
毂以传统方式直接与转向轴连接。设置了两个齿轮以保持DAB模±央静止不动
第一齿轮与DAB模块匹配，第二齿轮与转向轴匹配。第一和第二齿轮与同一驱
动轴连接，该驱动轴可旋转地容置于方向盘盘毂的座圈内。当驾驶员旋转方向
盘环状部时，第二齿轮由转向轴驱动绕自身轴线旋转，同时通过方向m毂推
动驱动轴而绕方向盘的轴线旋转。同一运动由驱动轴传递到第一齿轮。第一齿
轮禾口 DAB模块间以及第二齿轮和转向轴间的齿轮传动比可选为使得DAB模±央
相对于方向盘环状部反方向旋转，因此可以保持固定不动。
这种方案需要4顿两个昂贵的"钟表发条式"导电叙"clockspring"connectors)
为DAB模i央配线。第一导电条设置在盘毂的转向轴侧，第二导电条设置在盘毂 的驾驶员侧，穿过J^盘毂与第一导电条以电线相连。DE3413009A1方案的另 一个缺点是，驱动轴与独立的设置在方向盘盘毂中的座圈的连接要求严格，座 圈加工不精确易使第一和第二齿轮不能对准，从而导致方向盘环状部旋转时 DAB模块运动。
US4541301公开了一种方向盘组件，其中，DAB模块由一^^f牛固定支撑， 当方向翻顿时针或逆时针转动时，该盘纟^(牛通过一盘毂开口旋进或旋出。该盘 绕件具有与车辆固定部连接的第一端部，以及固定在模块上并盘绕在转向轴周 围的第二端部。此种方案的主要缺点是，盈绕件不足以抵抗扭转，以避^DAB 模块出现小幅运动。换句话说，盘绕件不能提供必要的机械强度，以在所有的 操作^i牛下固定支撑DAB模块。
US2003/0164060A1公开了一种车辆用方向盘，其除了具有转向轴外还具有 一第二轴。该第二轴由一固定盘毂借助轴承支撑，其包括一DAB外罩，因此其 可绕自身轴线旋转，且通过一支杆或一电子执行机构连接到转向轴。上述执行 机构包括一定位传繊，该传麟感观燥二轴从选定初始位置的角位移，并产 生一角位移指示信号。上述类型信号传输至一车轮执行机构，因此车轮的〗立置 与方向盘位置相一致。
一般来说，基于多个轴的方案结构复杂且价格昂贵。多个转向轴使得在转 向柱内部经过安^t囊模i央配线容易，但需要精确的设计装配，昂贵的机械件 和电子设备。而且，传统的樹共多个齿轮或轴的组合装置通常来说笨重。因此， 必须相应地重新设计车辆转向柱，艮阵辆周围的各种构件，包括转向轴，，以容 纳上述组件。
FR2833916公开了一种方向盘，其中， &喿控一电动机以相对于方向盘环 状部的相反方向仅仅旋转DAB模块一初始角度，i顿AB模i央保持准稳定状态。 该方案笨重、复杂、昂贵且难于组装和设置，而且，需要一电子控制单元以感 测方向盘环状部的旋转，并因此操控电机。
因此，有必要提供一可靠且结构紧凑的驾驶员安^t囊模块组合装置，其 不随方向盘而旋转，可以安M现有的转向柱上而不必对转向柱进行重新设计。

发明内容
本发明的目的是提供一具有固定中央部分的方向盘，其克服已知方案的缺
陷，同时as^济、可靠、易于制造和装配。
本发明进一步目的是提供一方向盘，其具有一固定中央部分，该部分克服 了现有技术方案有关方向盘和转向轴间机械连接的缺点，同时，克服了现有技 术方案有关DAB模i央电连接的缺点。本发明进一步的目的是提供一方向盘，其具有固定中央部分，该部分可以
能够以传统方^t接安M普通转向柱上，不需要重新设计，转向柱。
本发明进一步的目的是劍共一方向盘，其具有一固定驾驶员安^t^t势央，
该模i央可根据尺寸、样^/ 要求满足各种不同需求。
这些目的及其它目的可以根据本发明权禾腰求l来实现。
在本发明的一,实施例中， 一盘绕件经一穿过方向盘盘毂的开口支撑一 非旋转罩，且上述盘毂能以传统方式直接固定在一转向轴上，例如通31^接轴 和盘毂的中心。因lt体发明的方向盘没有必要重新设计，转向柱。
盘绕件优选是圆柱螺旋件，其设置为与方向盘轴同轴线且在该方向盘轴周 围，并被容置于两个充分对称的外罩内，该两个外罩为盘毂驾驶员侧上的第一 非旋转罩和盘毂另一侧上的第二固定外罩，其固定于车辆的一固定部。盘绕件 固定于非旋转戰嗨二固定外罩上。
因此，位于盘毂面向驾驶员侧糊f^旋转罩通过盘绕件与车辆的一固定部件 连接，上述盘绕件穿过设置在盘毂上的开口或孔。盘绕件绕方向盘旋转轴线的 转动得到了充分抑制。因此，当方向盘旋转时，盘毂相对于盘绕件旋转，开口 在盘绕件上沿盘绕件的盘条(coils)运动。当方向盘旋转，盘毂孔沿盘绕件运动(即盘绕件螺旋穿过盘毂开口)时， 盘绕件定位于盘毂面向驾驶员侧的长度增加或减少(即盘，量增加或减少)， 这取决于旋转超顿时针方向还题时针方向。
盘绕件可以是刚性的，或最好能变形以沿其纵向轴线延伸。因此，盘绕件 盘条间的节距，也就是相邻盘条间对应部分的间距，可以是常量或可根据盘条 改变，i亥盘条可由外力轴向,。
如果盘绕件是刚性的，盘条间的节距是常量，该节距足以将盘毂容置于相 邻两个盘条间，可以设置装置，该装置允许盘条上述盘绕件在盘毂在盘条上移 动时轴向运动。该装置允许盘劍特由向移动，以旋进旋出盘毂，盘毂本身是轴 向固定的。例如，盘绕件端部可以在设置在非旋转罩及车辆固定部件中的轴向 狭槽内滑动，可以配置轴承fH!其滑动。该装置设计制造可能复杂。
寸爐地，徵剡牛可以抵抗扭矢吸轴向变形，即可沿期由线弹性伸长和压縮;
相邻两盘条间的节距适于容置战盘毂，艮卩当盘毂介于两个相邻盘条间时，上 述盘条l爐毂由初始闭合几乎邻接的位置移位到一延伸位置，当盘毂沿盘绕件
《瑰时，盘条回到其初始位置。如果您剡牛可弹性伸长，至少其一端轴向固定， 单个盘条可轴向压縮或伸长，以允许旋进或旋出盘毂，盘毂本身在转向轴所限 定的轴线方向上固定。
当方向盘在其中间位置时，与车辆被定向到直线向前相对应，盘绕件的相 同数量的盘条可定位到盘毂的相反侧，比如，三个盘条在盘毂的驾驶员侧，三 个盘条在转向柱侧。
在本发明第一实施例中，盘绕件是可伸长的，具有一第一端部，该第一端 部与位于盘毂的驾驶员一侦啲非旋转罩相连接。通过经由上述第二固定外罩将
盘绕件连接到车辆的固定部件，ffiih了您壳件的旋转。这样，非旋转罩的旋转
运动也得到阻止。当盘毂旋转时，非旋转罩将在盘毂上滑动；盘毂与非旋转罩 间的连接将滑动支撑非旋转罩(支撑DAB)，且避免出现轴向运动，即盘毂将在 轴线方向上保持并支撑非旋转罩。
根据本发明，非旋转罩容置盘绕件的至少一部分。外罩用于容置盘绕件的 盘条，该盘条从盘毂上的开口延伸到非旋转罩，即在方向盘旋转时，盘条经盘 毂而l皮'螺旋或'拧进"到盘毂驾驶员一侧，可能在同一外罩内。
这样，非旋转罩能支撑多个不同设备中的一个或多个，例如电子设备、安
在第一实施例中，盘绕件的第二端相对于盘毂与第一端相反，，利用一 第二外罩与车辆的一固定部件相连，该第二外罩是用于容置盘绕件的至少一部
分。第二外罩容置盘绕件的盘条，盘绕件从盘毂上的开口延伸到车辆的固定部 件，即在方向盘旋转时，盘条从盘毂驾驶员一侧"螺旋退出"。第二外罩和盘毂 间的连接是这样的，其允许盘毂在外罩上转动，例如在外罩上滑动，而外罩的 轴向运动被阻止。
如果盘绕件是可伸展和可压縮的，其总长度被非旋转罩及第二外罩的尺寸 所限制，即端部是固定的，同时，当盘劍帷于某些盘条之间时，这些盘条间 的节距将改变。盘绕件最好是沿其纵轴方向至少部分可压縮，即盘条在其初始 《立置是分开的，而当盘绕件压縮时，盘条彼此邻接。
您剤牛的被设计成容置将动力禾口/或信号传M过盘毂的装置。安装在非旋 转罩上的设备的传输动力及信号的电线或其它导体由盘绕件从方向盘柱输送到 上述设备。为了实现这样的目的，盘绕件设有诸如沿着其盘条设置的连续狭槽，
以容置电线、导线束或^#且避免其磨损。有利的是，这样可将盘绕件用作电 线或导线的输，置，以代替昂贵的标准钟表发条式导电条。
根据本发明的方向盘的第二具体实施例，除了盘条外，或可选择地，非旋 转罩通过一齿轮组件定位，这克服了由于盘绕件强度不足以抵抗&^巨可能产生 的问题。盘绕件可以固定于车辆的固定部件及位于盘毂朝向驾驶员侧的非旋转
罩上，以便于与齿fMa件协同支撑非旋转罩。
位于盘毂的非旋转罩及位于车辆固定部件的第二外罩加工有齿，齿轮组件 把二者与盘毂啮合起来，以补偿方向盘的转动。具体地，齿轮组件包括 一第
一齿轮，该第一齿轮与非旋转罩啮合；及一第二齿轮，该第二齿轮与位于车辆
固定部件上的第二外罩啮合。第一及第二齿轮同轴地安装在同一驱动轴上，该 驱动轴可旋转地定位在方向皿毂的座圈内(或在一盘毂壳体内)。当驾驶员旋 转方向盘的环状部时，驱动轴也随盘毂围绕转向轴轴线旋转。分别与各固定齿 状部分相匹配的上述第一及第二齿轮围绕它们共同的轴线旋转。结果是，当方 向盘旋转时，非旋转罩相对于盘毂反方向同速'旋转"，因此保，输止不动。
在一优选实施例中，盘绕件的一端牢牢紧固于车辆的固定部件上，容置于 非旋转罩中的盘条端部固定到上述非旋转罩上。因此盘绕件将与齿轮组件协同 支撑非旋转罩，以避免其旋转。
在该第二实施例中，固定于车辆的非旋转罩及第二外罩二者均为加工有外 部齿的壳体，盘绕件部分地容置于其中。例如，非旋转罩为可滑移地安装于盘
毂上的一第一外罩，其朝向驾驶员，为DAB模i，供支撑，位于车辆固定部件 上的第二外罩牢牢紧固于转向轴的一固定盖上。
作用于方向盘环状部的轴向力，例如由驾驶员作用的力，由转向轴承受， 方向盘支架(armature)经盘,接与转向轴连接。作用于非旋转罩的轴向九 例如由于驾驶员为推动DAB模i央按响喇叭而施加的力，由第一和第二外罩或者 直接承受，或者插入滑移件離A承^^受。
通过提供用于支撑非旋转第一外罩的上述齿轮组件，方向盘支架能够直接 与转向轴连接。该特征优点显著，因为仅仅通过手m毂固定在转向轴上，并利 用例如一夹具把第二固定外罩牢牢紧固于转向轴盖上，就能将方向盘容易地安 装在，上。在各ffl上安装方向盘可以在短时间内由非专门操作人员完成。
因此，本发明的方向盘允许固定安装一驾驶员安^Et莫块，且价格《tt， 易于制造及装配。^^件及外罩与齿轮一起，能够容易地预先装配到一方向盘
支架上，该方向盘支架能以传统方^i:^^接到转向轴上。
禾佣轴承及控制杆，齿轮组件能够安装到盘毂夕曙上，控制杆由一弹簧偏 置，以补偿不同的齿轮间的机械间隙。或者，在将^^件与非旋转罩及糊固 定部件安装在一起之前，可以给盘绕件施加一扭距，也就是说，对盘绕件预加 载荷，因此当装配时，对齿i^且件施加一作用九以补偿机械间隙。
而且，本发明方向盘同时克服了现有技术的方向盘有关非旋转罩的稳定性
以及DAB模块配线的缺点。


现结合附图对本发明进行详细描述，附图为非限制性示例，其中:
图1为根据本发明的一方向盘的分解图2为图1所示方向盘的侧视图，为一局部装配结构图3A为图1所示方向，一部分的分解图3B为图1所示方向麟二部分的分解图4为图1所示方向盘中一部件的立体图5为图4所示部件的侧视图6为根据本发明的第二种方向盘的分解图7为图6所示方向盘的剖视图8为图6所示方向盘一细部的分解图9为图8中所示方向盘该细部的透视图。
具体实施例方式
图l戶际为根据本发明的一方向盘的分解图。方向盘包括为传统类型的一支 架l、 一盘敏、 一个或多个轮辐22和一$&敦3。盘敷可沿着同一X-X旋转轴线 同轴地固定于转向轴7 (见图2)。盘毂设有一贯穿开口3，该开口使盘穀上的接 近车辆驾驶员的侧部24与盘敷的远离驾驶员的相反侧部25、即,车辆转向柱 的一侧相M。在图l所示的具体实施例中，幵口或 L3定位于盘敏上，沿径向 与旋转轴线X—X间隔开。
方向盘有一个#^#5， iM乡激牛包括盘条53-56，盘条53-56能穿过盘毂的 贯穿开口3。盘条绕着纵向轴以连续曲线巻绕^螺旋。盘^j牛的,皿最好 为圆柱形，从而盘绕件具有螺旋状的结构，如图中所示的那种结构。或者，盘 绕件也可具有其它的形状，例如纵向横截面形状为椭圆形。盘绕件5与盘敏及 转向轴7沿着X-X旋转轴线同轴。
如图2所示，方向盘装配完后，^^牛5至少部分地位于转向轴7周围。在第 一具体实施例中，徵克件5为抗扭矩的冈啦结构，目的是保持安装在盘穀上的 非旋转罩41不旋转。盘绕件5的端部51 (见图5)固定在非旋转罩41上，该非旋 转罩41设置于盘穀的接近 驾驶员的侧部24上，盘纟^^牛的第二端52固定在车 辆的一非运动部件上，比如ffl仪表操纵板的一框架部分。在所示的实施例中， 盘条的第二端52被容纳并固定在一第二外罩61内，该第二外罩61固定在车辆上 (也就是固定不动)。
因此，当旋转方向盘时，盘劍牛5绕其纵向轴线的旋转受到限制，从而非旋 转罩41也不能旋转。
参见图l-2和图4-5，当驾驶员旋转方向盘时，盘绕件5沿着一曲线路径移动 进入或离开盘敏，也就是说，开口3沿着盘条53-56运动，更多的盘条将定位在 盘敏的靠近车辆驾驶员的侧部24上，或者相反，定位在盘敷的远离车辆驾驶 员的相反侧部25上，也就是靠近车辆转向柱的一侧。当方向盘旋转时，盘条沿 着盘条所形成的曲线路径穿过盘敏上的开口3 。盘歡并不沿着旋转轴HX-X纵 向移动，也就是说，盘穀与转向轴7以下述形式连接，即盘毂围绕旋转轴^X-X 旋转，但并不在同一旋转轴线长度方向上重新定位。所以，穿过盘敏旋进和旋 出盘绕件5需要盘^^别地轴向前进和轴向后退。换句话说，当盘绕件5穿过盘 敏旋进时，M第一端51的盘条沿旋转轴^X-X朝着驾驶员的方向重新定位， 也就是说， 一些盘条将/趙敏的侧部25穿过盘毂开口3，运动到侧部24，其中， 盘敏的侧部25为远离车辆驾驶员的一侧，即接近车辆转向柱的一侧，盘敏的 侧部24为接近车辆驾驶员的一侧。相反地，当盘绕件5旋出盘歡时，盘绕件靠 近第二端52的盘条沿旋转轴线X-X朝着转向轴的方向重新定位，也就是说， 一些 盘条将穿过盘毂开口 3 ，从盘敷靠近车辆驾驶员的侧部24运动到盘毂的相反侧 部25。
盘条53—56的轴向运动也可以不同的方式实现。例如，^^^f牛5可是刚性的， 第一端5沐第二端52与支撑件相连接，这些支撑件、髓旋转轴叙-X可至少部分 地伸长和压縮，但不能绕同一旋转轴线旋转。或者，盘绕件的端部51、 52可以 可滑动的方式与设置在非旋转罩或车辆的固定部件上的轴向槽相连接。但是， 这种方式会使方向盘的设计 ^化，tti^OT—个可轴向变形的盘，另件5。
,地，盘劍牛5由容许徵充件沿旋转轴tlX-X延长和压縮的材料、比如塑 料制成，同时又具有刚性，能抵抗绕旋转轴叙-X的扭转。当盘绕件的端部51、 52被稳固地固定时，通过使一些盘条53 - 56移位并压縮其它盘条，可实现盘条 的轴向运动。图5所示盘绕件5，其中最靠近第一端51和第二端52的盘条53、 56 之间的节距基本是常量。盘条54、 55间的节距大于其余盘条间的节距，也就是 说，盘绕件的A部分从盘绕件的B部分轴向移开。这可以通过拉伸盘绕件5的长 度60来实现，也就是说，沿旋转轴线X—X轴向拉伸盘条的一部分，利用盘敏 置于相邻的盘条54、 55之间。
图2所示为本发明的方向盘，其中盘敏位于图5所示的盘条54、 55之间。盘 条数量为当方向盘处于其中间位置，由此将车辆导向为直线前进时，使盘绕 件5的一半置于盘歡接近车辆驾驶员的侧部24上，另一半置于盘毂对着仪表盘 或转向柱的相反侧部25上。图中所示具体实施例中，盘绕件5包括5个盘条。
当盘穀旋转时，盘条53-56运动穿过盘穀上的开口3。夹住盘穀的两连续 盘条间的节距增加，以容置盘穀。盘徵的进一步旋转导致，盘敏在不同盘 条间重新定位，也就是说，最初夹住盘毂的盘条恢复到它们初始轴向长度或节 距。
为了使盘绕件5轴向伸长量最小，离盘绕件5的端面51、 52最近的盘条被轴 向压縮并容置在合适的外罩41和61内，也就是说，可推动盘条使之一个邻接另 一个，由此限帝鹏向伸长量。
如图2、图4和图5所示，盘绕件5设置有一狭槽57，该狭槽沿着盘条从盘绕 件的第一端51延伸到第二端52。图2和图5更清楚示出，狭槽57设置于盘条中， 也就是说，徵剗牛具，形横截面，形成狭槽57。狭槽57把用于传输电流或信号 的电线58或其它导线输送至安驗非旋转罩41上的设备。这种方式下，盘绕件5 被用作输送装置，把具有电流或信号的导线或电线束58穿过盘敷输送至排旋转
罩41，该方式不再需要传统的昂贵且复杂的钟表发条式连接。两个外罩41、 61 中有开口75、 68，便于传输电,或信号的导体58进出外罩。
非旋转罩41因此能支持如下装置，比如LCD显示器、无线电控制器和/或一 安^t囊模块。非旋转罩41自身可容置一安^t囊模决(该模i央适于固定在盘 绕件5的端部51上)。
如图1和图3B所示，非旋转罩组^4包括一非旋转罩41，用来容纳盘条51、 56，上M:条51、 56将保持 歡的,车辆驾驶员的侧部24上。非旋转罩41 与图1和图3A所示的第二外罩61基本相同。外罩41、 61的外部在如图3B中显示 得最清楚，其内部在節A中显示得最清楚。上述两外罩唯一主要区别在于，非 旋转罩41不需要具有如用在第二外罩61上那样的安装孔70，，安装孔70在第 二外罩61中用于将第二外罩与车辆一固定的非运动部件连接在一起。外罩41 、 61每一个都具有一基本圆柱形的轮廓、 一沿圆周方在外部延伸的壁76、 77以及 一内部套管44、 64，该套管配合以形成沿圆周方向延伸的空间，用于接^绕 件的一部分。当装配方向盘时，盘劍牛5的一部分,體于套管44周围，并最终与 其相抵接。套管44、 64可由具有低摩擦系数的材料制造或覆盖，以使盘条易于 沿着套管相对于方向盘的旋转轴叙一X做纵向滑动。非旋转罩41与盘劍牛5的 第一端相连接。具有与两个外罩41、 61相同的功能的中心套管44、 64上定位有 两个突起67，该突起67与盘条中的凹槽59互补并与其相配合，避免了盘纟^f牛5转 动，从而避免了非旋转罩41转动。
非旋转罩41被夹在两个相连接的环状#42、 43之间。第一环形j扭2与支架l 相连接，比如与盘敏连接在一起并随其转动。环状#42具有凸缘46，非旋转罩 41由盘绕件5保持不转动，环状淋2与盘敏一起转动，当非旋转罩41与环状体 42间发生相对转动时，非旋转罩41与凸缘46相应的凸缘45在凸缘46上滑动。第 二环状御把非旋转罩41保持在环状淋2上。利用螺钉或等效装置将环状淋2、 43连接并将它们与盘敷相连接。换言之，两个环状#42、 43配合形成一滚道或 轨道，以容置非旋转罩41的环形凸缘45，当上述环状体随方向盘旋转时，由于 旋转环状体保持非旋转罩与方向盘隔离，凸缘45在轨道上仅仅滑动而不旋转。 很明显，非旋转罩41只在旋转环状^42上滑动，艮口只在盘敏上滑动，但其沿轴 叙-X的移动以及绕该轴线的旋转受到了限制。
如图1和图4所示，^#5上的盘条具有凹槽59，以与套管44、 64上所设的 相应的^67相接合，从而ffljh^^f牛5的旋转。
优选地，非旋转罩41用作为一不随方向盘旋转的静态驾驶员安全气囊 (DAB)模块的彌牛。
盘绕件的第二端52与第二外罩61紧密连接，第二外罩61与非旋转罩41相似。 图3A所示为第二外罩61和各安装环状淋2、 63。保持于盘敏远离车辆驾驶员的 侧部25上的盘条52、 53容置于第二外罩61内。
在盘敏远离车辆驾驶员的侧部25上，环状体62与盘敷牢牢固定，将因此 环状淋2随盘毂一起旋转。环状淋2具有一凸缘66，当环状体62和盘敏旋转时， 外罩61上的相应凸缘65在上述凸缘66上滑移。另一环状体63与环状体62连接在 一起，将第二外罩61夹在中间。本具体实施例中，第二外罩61和安装环状淋2、 63如上述的方式一样相互作用，从而安装环状体随方向m敏旋转但第二外罩 61却不旋转。
借助诸如螺钉、螺母、螺栓之类穿过第二外罩上的安装孔70的传统装置， 第二外罩61牢牢固定在车辆的固定部件上，比如车辆的框架部件。利用这种连 接，盘劍牛5和非旋转罩41被faih旋瓶动。
非旋转罩41和第二外罩61作为调整器，该调整器调换由顺时针或逆时针旋 转的盘敏所轴向移动的巻绕件5的盘条53 。
如图2所示，方向盘易于装配(其中外罩41、 61的外圆周壁76、 77没有示出， 以便齢见察到盘纟澍牛5与套管44、 64的壁的相互关系)。盘绕件5足以穿过方向盘 盘毂外罩H上的开口3，把盘纟激牛5的端部51、 52与各外罩41、 61相连接，最终用 安装环状^4243和62-63连接外罩41 、 61与盘敏。
图6是方向盘的第二具体实施例的分解亂在本实施例中用相同的附图iH己 表示同一零件。图6—图9中的具体实施例中，非旋转罩41超过齿轮装置与辆 的固定部件即第二外罩61A连接。盘纟;^牛5具有输送电线58 (见图5)的作用，较 佳地，其与齿轮装置G配合作用，还具有支撑非旋转罩41以ffioh其旋转的作用(如 上述的)。在进一步的具体实施例中，您尧件5仅仅是容置电线的装置。有利地 是，如前述具体实施例，支架1以传统方式直接与转向轴7同轴连接，即通过螺 母73螺旋紧固在转向轴螺纹72上。
非旋转罩41A的外面具有置于其外表面的齿41B，齿41B与齿轮装置G的齿 相匹配。固定部^61A为外表面设有齿61B的第二外罩，齿61B与齿轮装置G的 齿相匹配并啮合。两个外罩41A和61A安装在外罩H的相对面上，该外罩H固定 在支架1的面25上，^f共带有开口3的盘毂。当装配方向盘时，如图7的咅腼图 所示，盘绕件5部分容置于外罩41A内，部分容置于外罩61A内。因此，通过外 罩H，盘毂设置有一凹口，转向轴须固定在盘毂上，非旋转罩41A定位在该凹口 内；这种布置得到的方向盘非常有利，其中，外罩41A与支架部件25基本平齐， 也就是说，上ffi)AB的空间与具有旋转DAB的具体实施例中的相同。
齿轮装置G^括第一齿紛31和第二齿轮G2，它们间隔一段距离地同轴安装 在同一驱动轴G3上。第一齿轮G1与外罩41A的齿41B相配合，第二齿轮G2与外 罩61A的齿61B相配合。马欧力轴G3的两相对端通过轴承氾E及雜制杆81、 82 (见 图6)与盘辦卜罩H接合，上述控制杆81、 82与控制杆83和一个或多个偏置弹簧 一起，补偿齿$始1、 G2与有齿的外罩41A、 61A间的机械间隙。齿轮體G的轴 上的G3部分容置于盘毂外罩H上的孔45内。所以，齿轮装置G随盘毂H旋转，并 且，当I爐辦卜罩H驱动旋转时，齿轮體G将绕其轴线Y—Y旋转。
或者，如果没有控制杆81—83，贝树辦克件5预加载，即在其随齿轮體G 装配前，先预加相同大小的扭矩，以补偿齿轮装置G和两外罩41、 61间的机t戒间 隙。换句话说，盘绕件具有偏置弹簧的作用。
如先前描述的，盘微卜罩H固定在方向盘上或与方向盘为一整体，并随方向 盘运动。如图6和图7所示，盘毂外罩H31过螺丝固定在支架1的转向柱侧25上。 配有一个或多啊由孝氾E以便促使齿^gG绕其自身轴线Y旋转。当驾驶员旋转 方向盘的环形#23时，盘毂H也随之旋转。这使得齿，置G绕转向轴的轴线X —X随盘毂H—起顺时针或逆时针旋转。该旋转使得第一齿轮G1和第二齿轮G2 的齿分别与外罩41A和61A上的齿41B和61B啮合，并由此使得战齿f^gG也 绕其自身轴线Y旋转。
盘毂H直接与转向轴7连接。相对于盘毂H和方向盘1，外罩41A以相同的速 度旋转，但方向相反。换言之，齿轮體G和带有齿的外罩41A和61A相对于盘 毂H旋转时具有齿轮比1: 1 (在相反方向)。因此，当方向盘旋转时，夕卜罩41A 相对于驾驶员保織止不动。
图9戶际为示出了外罩41A、 61A及齿f^SG的放粒体图，它们处于装配 方向盘时所处的j體。由图可见，第一齿敏1和第二齿敬2同时与各外罩41A 和61A相匹配。驱动轴G3由盘毂H驱动而绕方向盘的轴线X—X旋转，该轴线X —X也是外罩41A和61A的轴线。因此，齿敝1和G2绕外罩41A和61A的带齿的 外表面旋转，这使得，齿，置G绕其自身轴线Y沿相反方向旋转。
如图6所示，DAB模i央穿过盘毂而安装砂卜罩41A上，比如M螺钉连接。 盘绕件5具有一通道，以便一些必要的金属线穿过外罩H和非旋转罩41A到达 盘毂外罩H的开口3。
外罩41A和61A承载驾驶员施加在DAB模块上的轴向力，比如当操纵喇 叭执行机构时。外罩61A固定在转向轴盖71上，该转向轴盖71固定在车辆的 固定部件上；外罩41A在毂H或其他插入的部件、如部件42A上滑动。施加在 环形体23上的轴向力由转向轴7承载，盘毂直接与上述转向轴7连接。
如图6和图7所示，利用轴承84和滑块86，外罩41A和61A两者均支撑 在转向轴7上，轴承84和滑块86以己知方式，比如所示的垫圈85，牢牢固定 于各自的外罩内。
本发明的方向盘，可具有如图6所示的滑动接触器90。该接触器90容i午操作 安装在方向盘转动部件上的电气设备，比如设置在环形体23上的喇叭执行机构。
本发明的方向盘与现有的具有固定不动盘毂部件的方向盘相比，具有多种 优点。
部件和元件的数量最小化。而且，盘绕件5和相关的外罩41、61及外罩41A、 61A可由塑料制成。因此，该方向盘比具有多个行星齿轮、两个转向轴、金属 线驱动等已知方案的方向盘噪音更小、成本更低。
外罩41、齿轮體G和控制杆81-83都安置在盘毂H内，该盘毂H通ili累 钉牢牢固定在支架l上(或与支架l为一整体)。利用夹具74，外罩61随外罩 63—起牢牢固定于转向轴盖71上(其为ffl的一固定部件)。将如此预装配的 方向盘安装在转向轴7上，并M螺母73以牢牢固定于其上。
将方向盘最后与车辆组装包括把盘^2直接与转向轴7相连接，没有重复设 置上述轴。由此保证了连接的安全性。
在大多数普通支架中，盘绕件5和其外罩41、 61的尺寸可容易地适配，在 减小生产成本及提供符合客户审美观的解决方案上有显著优点。
图6-9所示的方向盘比现有方案具有许多优点。通过提供盘绕件5来传送电 线，现有技术涉及DAB模i央配线的缺点得以克服。您激牛5掛共了一种简单、有 效且便宜的方式将电线传送到DAB模块上。不必使用昂贵的"钟表发条式"导电 条。
ililM共盘毂2与转向轴7的直接连接，以及提供一齿,置G以将相对 旋转传送至非旋转部件41上，现有技术涉及非旋转部件的稳定性问题得以克服。 有利地，驱动轴3不用象DE 3413009 Al所公开的那样，以旨长度配合在穿 过盘毂2的底座上，而是以其端部与外部的盘毂外罩H及其盘毂H配合，这减 少或避免了盘毂H旋转时第一齿轮相对第二齿轮的错位。
当方向激虔转时，非旋转部^41A的任何运动将被Plih。禾佣齿轮装置G和 外罩41A和61A的刚性，可以达到上述要求，齿轮装置G和外罩41A和61A由比如 金属自S硬塑料制成，其不承^M著扭转力。通过Jte绕件5的一端固定到外 罩61上，并把^^件5的另一端固定到外罩41上，可以实现刚性最大化。这种情 况下，齿轮體G和外罩都可由魏的刚性塑料制成，它们单个贡献的总和足以 提{ ^系统足够的刚性。
当组装方向盘时，也可给^^件5予勋n载荷，以向外罩41A和61A施加一 扭矩，来补偿各齿轮G1、 G2的间隙。M:最初装配外罩41A和61A到盘毂夕卜 罩H时，不必专门设置对准就可以实现J^方案。当齿轮装置与齿41B和61B 配合时，其中一外罩(通常是外罩41A)相对于另一外罩旋转，使其与齿轮装 置G对准。该旋转将对盘纟^[牛施加一扭转力，因此将象弹^"样补偿可能可能 存在的间隙。或者，齿轮驢G可通过插入偏置控制杆81-83而与盘徵卜罩H 连接。
权利要求
1、一种方向盘，包括一支架(1)，该支架具有一盘毂(2、H)和将所述盘毂与一车辆转向轴(7)直接连接的装置，盘毂(2、H)具有一开口(3)，一非旋转罩(41、41A)安装在盘毂(2、H)靠近机动车驾驶员的一侧部(24)上，其特征在于，它还包括一盘绕件(5)，该盘绕件(5)穿过盘毂(2、H)中的所述开口(3)延伸，以传送一条或多条电线，且该盘绕件(5)至少固定到车辆的一个固定部件(61、61A)上；当方向盘旋转时，所述盘绕件(5)螺旋穿过所述盘毂开口(3)。
2、 如权利要求1戶7M方向盘，其特征在于，戶舰ffi固定部件包括一第二 外罩(61、 61a)，其至少容置戶;M^^件(5)的一部分。
3、 如权利要求1或2 0M方向盘，其特征在于，戶，容置电线的盘绕件(5) 沿方向盘的旋转轴线(X—X)轴向可弹性伸长和压縮。
4、 如权利要求2或3所述方向盘，其特征在于，还包括一齿轮装置(G)， 戶脱齿^gg (G)与戶脱非旋转罩(41A)及戶舰第二外罩(61A)啮合，所 述齿^gg (G)由戶腿盘毂(H)驱动而绕方向盘轴线(X—X)旋转，由此， 当该齿轮装置(G)与戶腿非旋转罩(41A)及戶腿固定于糊的第二外罩(61A) 的齿(41B、 61B)匹配时，该齿f^g (G)也绕其自身轴线(Y—Y)旋转。
5、 如权利要求4戶满方向盘，其特征在于，戶舰齿车操置(G)包括第 --齿轮(Gl)， i織一齿轮与0M非旋转罩(41 A)匹配；以及第二齿轮(G2)， 该第二齿轮与所述固定部件(61A)匹配；所述第一、第二齿轮同轴固定在同一 驱动轴(G3)上，在距所述轴线(X—X) —定距离处，所述驱动轴(G3)与 臓盘毂(H)接合。
6、 如权利要求2—5任一jff^方向盘，其特征在于，戶脱齿^S (G)与 戶/M非旋转罩(41a)和所述第二外罩(61a)间的齿^数比如下当方向盘 转动时，非旋转罩(41a)相对于戶腿盘毂(h)反向转动，腿度相同，因此 该非旋转罩(41A)保t争静止。
7、 如权利要求2—6任一戶jf^方向盘，其年寺征在于，所述^^夷件(5)的一端固定于;ffi的戶;M固定部件(61a),其相反一端固定于戶;M非旋转罩(4ia)。
8、 如权利要求7戶服方向盘，其特征在于，戶腿盘绕件(5)在一扭转力的作用下偏置。
9、 如，任一权利要求戶;M方向盘，其特征在于，当方向盘转动时，驾驶员一侧的非旋转罩(41、 41A)至少一部分可在盘毂(2、 H)上滑动。
10、 如权利要求3—9任一0M方向盘，^T征在于，戶腿驾驶员一侧的非 旋转罩(41A)和第二外罩(61A)的外部具有齿，战齿分别与戶脱齿轮體 (G)的戶腿第一齿轮(Gl)和戶;f3^第二齿轮(G2)配合。
11、 如上述任一权禾腰求戶腿方向盘，其特征在于，当方向盘转动时，车 辆固定部件(61、 61 A)的至少一部分(65)可在盘毂(2、 H)上滑动。
12、 如权利要求l一ll任一戶舰方向盘，其特征在于，戶7iM^[牛(5)为 与转向轴(7)同轴布置的圆柱状螺旋线。
13、 如权利要求3 —12任一戶;M方向盘，其特征在于，所述^^件(5)具 有一狭槽(57)，以穿过盘毂(2)上开口 (3)输送传输动力或信号的导线(58)。
14、 如权利要求13所述方向盘，其特征在于，戶腿狭槽(57)沿盘绕件(5) 的盘条(53)延伸。
全文摘要
一种方向盘具有固定部件以支撑一DAB或类似模块，它包括一支架(1)，该支架具有一盘毂(2、H)，该盘毂直接安装到一车辆转向轴且具有一开口(3)，通过该开口，盘绕件(5)得以通过。一非旋转罩(41)与盘毂(2)安装在一起，所述盘绕件(5)把所述非旋转罩(41)与车辆的一固定部件相连接，并把一条或多条电线传送到DAB。当方向盘转动时，借助所述开口(3)，所述盘绕件(5)自身螺旋进入或退出盘毂(2、H)。提供一齿轮组件，当方向盘转动时，用以支撑固定部分(41)。
文档编号B62D1/10GK101180198SQ200680010571
公开日2008年5月14日 申请日期2006年4月3日 优先权日2005年4月1日
发明者A·里多菲, R·里多菲, V·珀里 申请人:关键安全体系股份有限公司