用于机动车辆的方向盘的制作方法

文档序号:17130950发布日期:2019-03-16 01:12阅读:164来源:国知局
用于机动车辆的方向盘的制作方法

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于机动车辆的方向盘,该方向盘具有方向盘框架以及用于设定方向盘的振动频率和/或惯性的至少一个元件,并且涉及一种根据权利要求15的前序部分所述的方向盘。



背景技术:

可以将用于设定方向盘的振动频率和/或惯性的元件插入到方向盘中,以便影响方向盘的重量,使得在驾驶期间发生的可见的并且/或者可感知的振动被绝大部分地阻止,这会使得车辆驾驶员的舒适度增加。也可以使用这种类型的元件以影响方向盘的惯性,使得在方向盘的转向移动(旋转)之后,期望的回复移动引导方向盘回到直行位置。

方向盘配备有控制和/或安全功能的情况越来越多。这些功能被费力地集成在方向盘中,这大大增加了方向盘的成本。



技术实现要素:

本发明基于提供一种方向盘的目的,该方向盘具有至少一个附加功能并且能够尽可能成本有效地制造该方向盘。

根据本发明,这一目的通过具有权利要求1的特征的方向盘以及通过具有权利要求15的特征的方向盘来实现。从属权利要求中具体说明了本发明的构造。

因此,用于机动车辆的方向盘包括方向盘框架和用于设定方向盘的振动频率和/或惯性的至少一个元件。设定方向盘的振动频率和/或惯性的表述不应被理解为仅仅是由于元件的质量而影响振动频率和/或惯性的任何方式。相反,它涉及特定地控制或设定振动频率和/或惯性。因此,元件能够改变方向盘的振动频率,例如,使得车辆驾驶员在驾驶时几乎意识不到或者根本意识不到任何的方向盘振动。为此目的,元件可以(至少部分地)包括低质量密度的材料。作为替代或补充,该元件可以为方向盘提供惯性矩,该惯性矩确保了足够的回复力矩,并且在车辆驾驶员未对方向盘施加任何力时将方向盘从转向位置引导至直行位置。为此目的,元件(至少部分地)优选具有高质量密度,以便为方向盘提供期望的重量。这使得能够提高安全性。

根据本发明的方向盘的区别特征在于,所述至少一个元件是导电性的并且是传感器元件的一部分。这里,整个元件可以都是导电性的,也就是说完全由导电材料/导电复合材料制成,或者仅元件的一部分可以是导电性的。在后一种情况下,例如,可以使用与非导电材料组合的导电材料。因此,根据本发明的方向盘的所述至少一个元件不仅用于设定方向盘的振动频率和/或惯性;作为传感器元件,该至少一个元件还可以执行其它功能。对于所述至少一个元件的材料的选择(例如在其密度方面上)能够影响方向盘的强度和可变形性,以及方向盘的重量。

根据一个实施例,传感器元件可以特别被设计用以确定车辆驾驶员的手在方向盘上的放置。表述手的放置涵盖整个手以及一根或多根手指的放置。这种传感器元件用于例如监测和安全目的。因此,例如可以在车辆驾驶员的手/手指放置在方向盘上的持续时间内,监测转向时间,并且当超过预定持续时间时,触发警报信号,督促车辆驾驶员休息一下。例如,为了检测车辆驾驶员是否将要/已经睡着,还可以监测在行驶期间是否按照预期地总有至少一只手/一定数量的手指放置在方向盘上。此外,通过确定车辆驾驶员的手是否放置在方向盘上,传感器元件可以用于以特定的方式来触发车辆功能(灯、喇叭、雨刷、中控台操作、驾驶员辅助系统等)。

根据一个实施例,所述至少一个元件(的至少一部分)以与方向盘框架的至少一部分互补的方式形成。因此,可以将所述至少一个元件和方向盘框架的对应部分相对于彼此地布置,使得所述至少一个元件和方向盘框架的对应部分在其整个范围上彼此间隔开基本相同的距离。

这里优选地是,所述至少一个元件和方向盘框架被布置成使得在所述至少一个元件和方向盘框架之间形成间隙。一方面,这能够补偿元件和方向盘框架的生产公差。另一方面,因此能够避免元件和方向盘框架之间的电接触和/或热接触。因此,非导电材料可以被布置在例如间隙中。特别地是,当除了所述至少一个元件之外,方向盘框架也是导电性的时候,所述至少一个元件和方向盘框架能够因此彼此电绝缘。可以在所述至少一个元件和方向盘框架之间以单独层的形式布置非导电材料。作为替代,在按照预期地将所述至少一个元件和方向盘框架相对于彼此布置之前,可以将非导电材料施加到所述至少一个元件或方向盘框架上(在朝向方向盘框架或者所述至少一个元件指向的侧面上)。

也可以设想在间隙中布置至少一个弹簧(例如片弹簧或螺旋弹簧或某种其它弹簧),元件可以经由该弹簧而经受回复力,其中,特别地是,元件经由弹簧联接到方向盘框架。根据本发明的方向盘还可以具有形成用于设定方向盘的振动频率和/或惯性的元件的弹簧。

特别地是,当传感器元件基于电容或电感测量原理时,可以使用非导电材料。如果传感器元件基于电阻测量原理,则省去非导电材料。

根据一个实施例,可压缩材料被布置在间隙中。特别地是,非导电材料可以是可压缩的。来源于例如车辆驾驶员的手的压力可以放置在方向盘上,以压缩可压缩材料,因此改变所述至少一个元件和方向盘框架之间的距离。也可以在所述至少一个元件和方向盘框架之间以单独层的形式布置可压缩材料或者在按照预期地将所述至少一个元件和方向盘框架相对于彼此布置之前,将可压缩材料施加到所述至少一个元件或方向盘框架上。

非导电并且/或者可压缩材料可以是例如塑料薄膜,在方向盘框架和所述至少一个元件被接合在一起之前,将非导电和/或可压缩材料放置在方向盘框架和所述至少一个元件之间。作为替代,非导电和/或可压缩材料可以是硅树脂或(非导电)泡沫。一旦按照预期地所述将至少一个元件和方向盘框架相对于彼此布置,就可以在方向盘框架和所述至少一个元件之间注入泡沫。所用的泡沫可以是例如聚氨酯泡沫或泡沫橡胶。也可以使用聚氨酯和橡胶的混合物或者某种其它合适的聚合物泡沫。

所述至少一个元件可以被紧固在方向盘框架上,其中所述至少一个元件和方向盘框架优选以非导电方式连接在一起。所设置的连接装置可以是例如一个或多个螺钉。这里,优选地是进行紧固,使得所述至少一个元件能够至少在紧固区域之外相对于方向盘框架(至少最低限度地)移动。这里,紧固装置在固定区域内可以以固定或可移动的方式将所述至少一个元件与方向盘框架彼此连接在一起。例如,可以在方向盘框架上居中地紧固元件(如沿其纵向范围观察)。这里,元件的两端是自由的,并且能够通过在方向盘框架的方向上的手的压力而移动。可以通过传感器元件测量这种移动。

根据另一实施例,方向盘可以具有多个元件,所述元件是导电性的并且彼此电绝缘。各个元件可以被彼此间隔开,以便彼此电绝缘。也可以在元件之间设置非导电材料。可以在方向盘框架上分布各个元件。元件可以都是传感器元件的一部分。因此,可以选择例如元件的数量、尺寸和/或形状,使得元件基本在整个方向盘框架上延伸。多个元件的布置意味着传感器元件不仅可以测量事件的发生,而且可以在空间上解决事件。这意味着,例如,不仅可以判定手是否放置在方向盘上,而且还可以确定手在方向盘上的位置。元件的数量能够影响测量信号的空间分辨率,测量信号来源于手在方向盘上的放置。因此,还可以确定放置一只手、多只手或者手指的表面区域的尺寸,并且/或者确定施加的力,并得出与方向盘接触的手指的数量的结论。多个元件也可以确定一只手/多只手的移动,以便确定例如该移动是否与所要预期的在车辆驾驶员入睡时的移动相同/相似。如果相符,则能够触发警报信号,以唤醒车辆驾驶员,或者防止车辆驾驶员入睡。最后,可以将不同的元件分配给不同的车辆功能(例如灯、喇叭、雨刷等),车辆驾驶员可以通过接触方向盘的适当区域来控制这些功能。这里特别有利的是,车辆驾驶员在启动功能时不会失去与方向盘的接触。各个元件的形状和尺寸(至少在一定程度上)可以不同。作为替代,元件可以具有相同的形状和尺寸。此外,可以根据需要自由选择元件的数量。另外,各个元件在测量灵敏度方面不同。因此,例如可以将各个元件布置在距方向盘框架不同的距离处,使得可以在方向盘框架和各个元件之间的空隙中布置不同厚度的非导电材料。

除了所述至少一个导电元件之外,可以设置至少一个元件,该元件虽然有助于设定方向盘的振动频率和/或惯性,但是它不是导电性的,因此不是传感器元件的一部分。这种非导电元件可以被布置在例如两个导电元件之间,并且可以使导电元件彼此电绝缘。

根据一个实施例,方向盘框架具有至少一个凹槽,该凹槽沿着方向盘框架延伸的方向形成。如果所述至少一个元件被设计成嵌入物的形式,则该至少一个元件的至少一部分被布置在该至少一个凹槽中。优选地是,在横向于凹槽延伸的方向的平面中,该至少一个嵌入物突出超过凹槽。因此,所述至少一个嵌入物可以具有位于上述平面中的一个或多个杠杆状突出部。如果车辆驾驶员将手放置在方向盘上,则突出部受力。突出部的杠杆作用(不管力的低水平作用)使得所述至少一个嵌入物相对于方向盘框架移动,并且生成测量信号。如果设置多个凹槽和多个嵌入物,那么嵌入物可以在每个凹槽中延伸。

如果所述至少一个元件被设计成覆盖物的形式,则覆盖物至少部分地包裹方向盘框架。

根据一个实施例,方向盘包括方向盘轮缘,车辆驾驶员可以经由该方向盘轮缘握住方向盘。方向盘轮缘经由至少一个方向盘辐连接到方向盘毂。方向盘轮缘可以包括所述至少一个元件以及方向盘框架的一部分,因此在所述至少一个元件的区域中接触/握住方向盘轮缘会生成测量信号。此外,所述至少一个元件也可以是所述至少一个方向盘辐的和/或方向盘毂的一部分。

根据另一实施例,方向盘框架和所述至少一个元件可以形成用于电容、电感或电阻测量的传感器元件的电极(例如以复杂模型的形式),特别地是,用以确定车辆驾驶员的手是否放置在方向盘上。这里方向盘框架(至少一个元件)可以处于地电势,而所述至少一个元件(方向盘框架)处于与方向盘框架(至少一个元件)不同的电势。这里特别优选的是电容测量。

集成在车辆方向盘中的电容式传感器元件可以连接到评估单元,该评估单元根据电容式传感器元件与参考电势的电容耦合来感应和评估被测的量,所述参考电势由合适的车辆元件或方向盘元件形成。评估单元同样可以被集成在车辆方向盘中,或者作为替代,评估单元可以形成外部元件。手在方向盘上的放置会改变传感器元件与参考电势的电容耦合,从而导致被测的量变化。例如,改变的程度可以取决于是否有五根手指握住方向盘或者仅是指尖与方向盘轻微接触。

根据另一实施例,除了方向盘框架和所述至少一个元件之外,方向盘还可以具有加热元件。所述加热元件能够用于加热方向盘,从而增加车辆驾驶员的舒适度。特别地是,加热元件可以是方向盘轮缘的一部分。加热元件可以是平面设计的,并且(至少部分地)包裹方向盘框架和所述至少一个元件。

特别地是,为了设置具有特定体积的方向盘轮缘,方向盘还可以包括至少一个泡沫层。为了创造美观的外表面,方向盘可以额外地包括例如由皮革制成的套。作为替代或补充,方向盘可以在其外表面(的一部分)上具有装饰面板(例如由木材制成),该装饰面板(在某些点处)突出到方向盘中,这是为了与所述至少一个元件的改进的接触而设置的。方向盘,并且在这种情况下特别是方向盘轮缘,可以包括例如以下部件:方向盘框架、插入到框架中的元件、第一泡沫层、加热元件、第二泡沫层以及套。这里可以按照所述顺序布置各个元件。通常上述层可以以技术上有利的方式(就数量和顺序而言)形成方向盘轮缘。

根据另一实施例,除了方向盘框架和所述至少一个元件之外,加热元件也可以是传感器元件的一部分。因此,例如,为了电感测量目的,可以以线圈状的方式将加热元件围绕方向盘框架和所述至少一个元件缠绕。在电容测量的情况下,加热元件与方向盘框架和所述至少一个元件之间的距离的变化可以生成测量信号。

就另一方面而言,本发明涉及一种方向盘,特别是按照上述设计的方向盘,该方向盘具有方向盘框架和传感器元件,其中传感器元件包括至少一个弹性的并且/或者弹性安装的部件,该部件至少一定程度地被布置在方向盘框架内或方向盘框架的孔隙中,并且/或者至少一定程度地在方向盘框架之外并且沿着方向盘框架(例如沿着方向盘轮缘的周向方向)延伸。例如,该孔隙是形成在方向盘框架中的凹陷。然而,也可以设想,将孔隙设计成贯通开口的形式,其中,例如,弹性的并且/或者弹性安装的部件延伸穿过所述贯通开口。

例如,部件是导电性的设计,并且特别地是,其构成电容传感器的一个电极。该传感器的第二电极是方向盘框架。例如,部件是弹簧,例如片弹簧或螺旋弹簧或某种其它弹簧。例如,使用厚度在0.01毫米至0.03毫米之间的片弹簧。

根据本发明的改进,部件具有第一子区域和第二子区域,该第一子区域在方向盘框架内或在方向盘框架的孔隙中延伸(即,以“嵌入物”的形式),该第二子区域在方向盘框架之外延伸(特别地是,以“覆盖物”的形式)。

例如,部件具有连接到方向盘框架的两个部分(特别地是,部件的端部)。也可以设想,该部件的至少一部分在方向盘框架的孔隙中延伸并且在在方向盘框架的孔隙中连接到方向盘框架。

此外,所述部件可以具有第一部分和第二部分,该第二部分弹性地连接到该第一部分,其中,该第二部分是弯曲的并且特别地是,其与方向盘框架邻接定位。特别地是,该“固有回弹性”部件的第二部分是通过从平板材料坯料(例如从金属板)中切割出来而制成的。

该部件也可以具有在方向盘框架的第一侧面上延伸的第一子区域并且具有在方向盘框架的第二侧面上延伸的第二子区域,所述第二侧面的方向背对第一侧面指向。例如,第一侧面是方向盘框架的前侧面(例如方向盘框架的在车辆内的方向指向车辆驾驶员的那一侧面),而第二侧面因此由方向盘框架的后侧面形成。

特别地是,第一子区域和第二子区域经由连接部分彼此连接在一起,其中,例如,经由连接部分将部件(例如以可枢转并且/或者弹性的方式)安装在方向盘框架上。

当然,在根据本发明的第二方面的方向盘中,可以以类似的方式实现上述结合本发明的第一方面说明的本发明的那些构造。例如,经由所述部件将用于设定方向盘的振动频率和/或惯性的至少一个元件联接到方向盘框架。然而,该部件本身也可以形成用于设定方向盘的振动频率和/或惯性的至少一个元件。

附图说明

下面将参考附图并基于多个示例性实施例更详细地解释本发明。在图中:

图1示出了具有方向盘轮缘的车辆方向盘的示意图;

图2示意性地示出了根据一个实施例的具有方向盘框架和嵌入物形式的元件的方向盘轮缘的横截面;

图3示意性地示出了分离的以及处于连接到一起的状态下的图2中的方向盘框架的一部分和嵌入物的一部分的平面图;

图4示意性地示出了用于将嵌入物紧固在图2中的方向盘框架上的紧固装置的实施例;

图5a示出了用于图4中的两个紧固装置的布置的实施例;

图5b示出了用于图4中的两个紧固装置的布置的另一实施例;

图6a示出了图2中的方向盘轮缘上的力的作用的示例;并且

图6b示出了图2中的方向盘轮缘上的力的作用的另一个示例;

图6c示出了图2中的方向盘轮缘上的力的作用的另一个示例;

图7示意性地示出了根据一个实施例的具有方向盘框架和覆盖物形式的元件的方向盘轮缘的横截面;

图8示意性地示出了根据本发明的方向盘的方向盘轮缘的一部分;

图9示出了图8的改型;

图10示出了根据本发明的不同构造的方向盘的透视图;

图11示意性地示出了根据本发明的一个示例性实施例的方向盘的轮缘的一部分的透视图;

图12示意性地示出了根据本发明的另一示例性实施例的方向盘的轮缘的一部分的透视图;

图13示出了图12的改型;

图14示意性地示出了根据本发明的又一示例性实施例的方向盘的轮缘的一部分的透视图;

图15示出了图14的改型;

图16示出了图14的另一改型;

图17a示出了根据图14构造的具有弹簧元件的方向盘的透视图;

图17b示出了从上方观察的图17a的方向盘的细节;

图18示意性地示出了根据本发明的又一示例性实施例的方向盘的轮缘的一部分的透视图;

图19示出了图18的改型;

图20示意性地示出了根据本发明的另一示例性实施例的方向盘的轮缘的一部分的视图;并且

图21示出了图20的改型。

具体实施方式

图1示意性地示出了方向盘1的平面图。方向盘1包括中心方向盘毂11,三个方向盘辐12从该中心方向盘毂11处延伸。方向盘1还包括方向盘轮缘13,该方向盘轮缘13经由方向盘辐12连接到方向盘毂11。

如图2中所示,方向盘轮缘13尤其包括方向盘框架131和元件132。在图2的实施例中,元件132被设计成嵌入物的形式。方向盘框架131延伸超过方向盘轮缘13,确切地说是延伸到方向盘辐12和方向盘毂11(未示出)中。图2是沿线a-a截取的图1中的方向盘轮缘13的在两个方向盘辐12之间的截面图。这里为了清楚起见,未示出任何附加元件(例如加热元件、泡沫层、装饰面板或者套)。在图1和图2的示例性实施例中,方向盘框架131和元件132各自在方向盘轮缘的整个长度上延伸(如在方向盘轮缘的周向方向上观察的)。优选地情况是,方向盘框架131总是在整个长度上延伸,而元件132可以仅在该长度的一部分上延伸。在这种情况下,可以设置一个或多个其它元件,如在周向方向上观察的,这些元件彼此邻接并且一起在例如方向盘轮缘13的整个长度上延伸。这里可以分别在各个元件132之间设置一定距离,使得避免元件132之间的电接触。此外,元件132也可以延伸到辐12中。

方向盘框架131可以由金属,或者具有导电元件或包含导电碳的塑料制成。方向盘框架131始终是导电结构。方向盘框架131优选地处于地电势。如图3中作为示例所示,方向盘框架131具有蜂窝结构。作为替代,方向盘框架131可以是实心的设计。特别地是,在图2中可以看出方向盘框架131具有带有凹槽1311的u形横截面。凹槽1311在方向盘框架131的整个长度上延伸(如在方向盘轮缘的周向方向上观察的)。元件132被布置在凹槽1311中。元件132的长度适配于凹槽1311的长度。元件132具有与方向盘框架131的凹槽1311的形状互补的形状(图2和图3)。在元件132的、背对凹槽1311指向的那一侧面上,能够自由选择元件132的形状。在图2的示例性实施例中,在背对凹槽指向的所述侧面上,如横截面中所示,元件132具有三个突出部1321,这三个突出部1321各自被定向为基本彼此垂直。这里,与方向盘框架131相邻的两个突出部1321不突出超过方向盘框架131的外表面。相反,它们具有如下的长度,所述长度的尺寸被确定为使得突出部1321在外表面之前终止。作为替代,突出部1321可以与方向盘框架131的外表面齐平地终止。突出部1321的数量也可以不是三个。因此,可以设置如零个、一个、两个或多于三个的突出部1321。突出部1321各自在元件132的整个长度上延伸。在图2中,突出部1321的形状仅作为示例被示出。因此,突出部1321也可以具有与图2中不同的形状、长度和/或宽度。在正文的后面阶段将结合图6a)至图6c)描述这些突出部的功能。

元件132由导电材料制成,特别是由金属制成。这里,选择所用材料的质量密度,使得元件132为方向盘1提供期望的重量和/或惯性。如图3中所示,在指向方向盘框架131的侧面上,元件132具有与方向盘框架131的蜂窝结构互补的形状。

在元件132和方向盘框架131之间设置有间隙133,以便避免元件132和方向盘框架131之间的电接触以及限定接触电阻。在图2的示例性实施例中,在间隙133中布置有非导电性膜134,以便避免在元件132和方向盘框架131之间的距离改变时,元件132和方向盘框架131之间建立电接触的情况。

如图3中所示,元件132和方向盘框架131经由紧固装置135彼此连接在一起。这里图3仅示出了元件132的上部和方向盘框架131的上部。

图4示出了紧固装置135的示例性实施例。这里,紧固装置135包括螺钉1351和绝缘元件1352,螺钉1351的螺纹与方向盘框架131的螺纹孔相互作用。这里,螺钉1351突出穿过元件132中的开口并用该螺钉1351的头部将元件132推靠在方向盘框架131上。绝缘元件135用于使元件132与螺钉1351以及方向盘框架131电绝缘。绝缘元件1352可以包括例如两个垫片,这两个垫片一方面被布置在元件132和方向盘框架131之间,另一方面被布置在元件132和螺钉1351的头部之间(图4)。因此,为了容纳垫片,元件132可以在围绕开口(多个开口)的区域中具有减小的材料厚度。两个垫片(在保持图4的布置的同时)也可以通过套筒彼此连接,套筒的直径对应于例如垫片的内径。特别地是,这种绝缘元件1352可以形成为单件。

作为替代,紧固装置135可以是粘合剂。

图5a)和图5b)示出了用于布置多个紧固装置135的不同选择。作为示例,图5a)具有两个紧固装置135,两个紧固装置135沿着方向盘框架131的长度彼此间隔开。例如,在两个紧固装置135之间的整个部分上,方向盘框架131和元件132之间的距离在静止状态下是恒定的。将手放置在方向盘上两个紧固装置135之间的区域中减小了在该区域中的方向盘框架131和元件132之间的距离,因此生成了测量信号。作为替代,可以设置有其它的紧固装置135。根据一个实施例,可以通过紧固装置135安装元件132,使得将手放置在方向盘上两个紧固装置135之间的区域中减小了方向盘框架131和元件132之间的距离,例如,该距离在两个紧固装置135之间的整个部分上减小到相同的程度。

作为选择,至少一个弹簧4(例如以螺旋弹簧或片弹簧的形式)位于方向盘框架131和元件132之间,弹簧在(由手的放置引起的)驱动之后使元件132移动回到静止状态。或者作为替代,除弹簧4之外,也可以在方向盘框架131和元件132之间布置弹性材料(类似于可压缩材料134)。特别地是,可以设置弹簧4,与可压缩材料134相比,该弹簧4的弹性性能由于老化而降低到较不显著的程度。此外,至少一个弹簧的布置使得能够避免或补偿可压缩材料的可能的非平面(倾斜)布置或者可压缩材料的不均匀性。

图5b)同样示出了两个紧固装置135。然而,与图5a)不同,在这种情况下,紧固装置135将各自的元件132连接到方向盘框架131。这里,方向盘框架131可以形成为一个或多个部分。在图5b)的上方示出的元件132通过紧固装置135基本居中地(如沿着方向盘框架131延伸的方向观察的)紧固在方向盘框架131上。元件132的两个端部能够自由移动并且能够相对于方向盘框架131移动。

在静止状态下,元件132的自由端与方向盘框架131间隔开的程度比元件132的中心区域更加明显,在所述中心区域中布置有紧固装置135。在图5b)的下方示出的元件132通过紧固装置135在元件132的端部中的一个端部处(如沿着方向盘框架131延伸的方向观察的)紧固在方向盘框架131上。从这一端开始,到元件132的另一端,方向盘框架131和元件132之间的距离增加。作为替代,方向盘框架131和元件132之间的距离可以在元件132的两端之间的区域中保持基本恒定。在该示例性实施例中,也可以在方向盘框架131和元件13之间布置至少一个弹簧4。

图6a)至图6c)使用许多示例来描述突出部1321的动作。图6a)示出了图2中的元件132和方向盘框架131。这里,力f(来源于例如在方向盘1上的车辆驾驶员的手的放置)在方向盘框架131的方向上,作用在元件132的背对方向盘框架131指向的那一侧面上。这里,力f的方向沿着三个突出部1321中的居中布置的突出部1321突出超过凹槽1311所沿着的轴线。由于另外两个突出部1321被布置为各自基本垂直于中心的突出部1321,因此力f的方向垂直于这两个突出部1321突出超过凹槽1311所沿着的轴线。图6a)中所示的力的作用将元件132移动到方向盘框架131上,使得元件132和方向盘框架131之间的非导电材料134被压缩。例如,当手均匀地包围方向盘1时,产生如图6a)中所示出的力的作用。

图6b)也示出了图2中的元件132和方向盘框架131。这里,例如,如当手围绕方向盘轮缘13的横截面移动时的情况,力f至少沿两个轴线作用,而不是仅沿一个轴线作用。因此,力不是沿着居中布置的突出部1321所延伸的方向轴向地作用(如图6a)),而是与所述方向成一定角度地作用。特别地是,这里,居中布置的突出部1321的作用类似于杠杆并且将力f传递到整个元件132,使得元件132根据图6b中所示的双箭头在凹槽1311中枢转。特别地是,这里的枢转移动受到被定向成基本垂直于居中布置的突出部1321的两个突出部1321的限制。

图6c)示出了图2中的方向盘框架131以及与图2中的不同的元件132,其不同之处在于:突出部1321每个都被设计得更长。这里,与方向盘框架131相邻的两个突出部1321横向地突出超过方向盘框架131的外表面。如果这两个突出部1321中的任一个受到背对方向盘指向的力,那么这种力的作用会导致元件132在凹槽1311中枢转。枢转运动受到与方向盘框架131相邻的两个突出部1321中的相应的另一个的限制。

图7示出了方向盘轮缘13,该方向盘轮缘13与图2中的不同之处在于,元件132被设计成覆盖物的形式。该覆盖物与方向盘框架131的外表面间隔开。在方向盘框架131和元件132之间的间隙133中布置有非导电薄膜134。如在图2的实施例中的那样,方向盘框架131具有凹槽1311。然而,也可以不带有凹槽地形成方向盘框架131。在这种情况下,覆盖物132可以完全包围方向盘框架131(如在横截面的周向方向上观察的)。结合图3、图4和图5描述的图2的实施例的那些特征可以同样地适用于图7的实施例。

在图7中,覆盖物132既不伸入到凹槽1311中也不突出超过方向盘框架131。

根据一个实施例,类似于嵌入物132,覆盖物132可以具有突出部1321,可以例如在方向盘框架131的横截面的周向方向上,在覆盖物132上(均匀地)分布该突出部1321。这里,突出部1321可以基本径向向外指向,并且/或者以覆盖物132的延长部的形式突出超过方向盘框架131。

在图8中部分示出的方向盘轮缘13的框架131在一个侧面上具有凹槽状孔隙301,在该孔隙301中布置有片弹簧形式的弹性部件401,所述弹性部件401适配于孔隙301的尺寸。

片弹簧401是电容传感器元件的组成部分,该电容传感器元件用于确定车辆驾驶员是否正在接近并且/或者接触方向盘(通过手的放置)。特别地是,片弹簧401由导电材料(例如金属)形成,并且形成传感器元件的一个电极。传感器元件的另一个电极由同样导电的方向盘框架131形成。借助于施加在片弹簧401和方向盘框架131之间的电压,可以检测特别是由片弹簧401和方向盘框架131形成的电容的变化,或者在该电容的区域中的电场的变化。

该电容取决于例如片弹簧401和方向盘框架131之间的距离,因此能够检测与方向盘(方向盘轮缘)的接触,该接触过程伴随着片弹簧401和方向盘框架131之间的距离的减少。例如,形成(例如弯曲的)片弹簧401,使得该片弹簧401具有从孔隙301突出的部分4011。然而,这种情况不是必要的。

片弹簧401具有固定在方向盘框架131上的端部,方向盘框架131具有对应的紧固结构302,该紧固结构302利用例如夹紧作用将片弹簧401固定在孔隙301中。特别地是,片弹簧401由于经由紧固结构302的固定而受到预应力。如图8中所示,在片弹簧401的两侧中的任一侧上可以存在一个接一个地布置的多个紧固结构,这使得能够为片弹簧401设定不同程度的预应力。

另外,用于设定方向盘的振动频率和/或惯性的至少一个质量元件(未示出)可以通过片弹簧401联接到方向盘轮缘131。质量元件同样可以例如至少一定程度地被布置在孔隙中。然而,这种质量元件仅是可选的。因此,片弹簧401也可以仅由方向盘轮缘的泡沫材料所覆盖。片弹簧401的一部分也可以形成这种质量元件。

应该指出的是,为了说明本发明,图8确实示出了方向盘轮缘的伸长部分。然而,例如如图9中所示,方向盘的轮缘通常是弯曲的。

图10中示出了完整的方向盘轮缘框架131,其中存在相应的伸长弹簧元件402形式的或片弹簧形式的多个弹簧对。每个弹簧元件402都具有紧固在方向盘框架131上的端部,使得弹簧元件402与方向盘框架131相距一段距离地延伸,该距离朝向弹簧元件402的中心增加。特别地是,一对弹簧元件402位于方向盘框架131的不同侧(例如,在方向盘1的前侧,即方向朝向车辆驾驶员的一侧,或者在方向盘1的后侧)。

以类似于图8和图9的方式,弹簧元件402对各自形成(与方向盘框架131一起)例如电容或电阻接触传感器。图11示出了方向盘框架131的凹陷301的示例,该凹陷301用于容纳传感器元件的弹性的或可弹性安装的部件(例如图12的片弹簧401)。

同样以接触传感器的组成部分的形式设计在图12中示出的弹簧401(例如以片弹簧的形式),弹簧401包括两个子区域420,430,该两个子区域420,430位于方向盘轮缘131的相互相反的两个侧面上。子区域420,430各自具有第一部分和第二部分:分别是421,422和431,432,其中第一部分421,431以框架的形式各自围绕第二部分422,432延伸。

第二部分422,432各自具有弯曲部分,该弯曲部分延伸到方向盘框架131的孔隙301中并且该弯曲部分邻靠方向盘框架(邻靠孔隙301的底面)。然而,也可以设想,孔隙301至少一定程度地被设计成贯通开口的形式,弹簧401的第二部分422,432至少部分地延伸穿过该贯通开口。弯曲的第二部分422,432的端部弹性地(并且一体地)连接到第一部分,因此弹簧401的子区域420,430各自具有“固有回弹性”设计。弯曲的回弹性的第二部分422,432例如通过从弹簧401的子区域切割出来而形成。

子区域420,430则经由弹簧401的连接部分440彼此连接成一体,其中连接部分440侧向延伸越过方向盘框架131(图13)或者至少部分地延伸穿过方向盘框架131的侧向孔隙303。在与方向盘轮缘13接触的情况下,第一和/或第二子区域420,430的第一部分接近方向盘框架,因此如上所述,能够检测到接触。也可以设想,弹簧401仅具有以子区域420,430的方式形成的一个部分(即仅具有弯曲部分)。

图14示出了弹性或弹性安装的部件(弹簧401)的另一变型。根据该图,弹簧401具有两个子区域440,450,该两个子区域440,450各自在互相相反的侧面1300,1400(特别是前侧面和后侧面)上与方向盘框架131相距一定距离地延伸。两个子区域440,450经由连接部分460彼此连接成一体。特别地是,连接部分460同样在方向盘框架131之外延伸,其中该连接部分460可以以可枢转方式(通过轴承470)连接到方向盘框架131。

此外,子区域440,450中的至少一个可以具有弹性部分480,经由该弹性部分480,子区域440,450在弹簧401的区域中与方向盘框架131邻靠,并且特别地是,用于对弹簧401预加应力。如图15中所示,弹性部分480例如通过弯折子区域440,450的一端而形成。也可以将子区域440,450中的至少一个联接到用于设定方向盘的振动频率和/或惯性的至少一个元件132(图16)。也可以将用于设定方向盘的振动频率和/或惯性的至少一个元件布置在子区域440,450的内侧,即在方向盘框架1313和子区域440,450之间。

也可以设想,将两个弹簧401a,401b布置在方向盘轮缘13的相同区域上,确切地说,使得一个弹簧401a的相应的子区域440a,450a被定位成与另一个弹簧401b的一部分440b,450b相反;参照图17a。特别地是,以类似于图14和图15的弹簧的方式设计弹簧401a,401b。例如,部分440a,450a和440b,450b分别经由连接部分460a,460b彼此连接在一起。

另外,还可以经由轴承元件490的轴承470(该轴承470限定了轴承轴线)将弹簧401a,401b以可枢转方式安装在方向盘框架131上;参照图17b,图17b示出了位于方向盘框架131的内侧上的轴承470。而且,轴承470的区域可以各自包含轴承弹簧495,该轴承弹簧495使各自的弹簧401a,401b经受回复力。这里指出的是,也可以使用基本刚性的元件代替弹簧401a,401b,但是这些元件经由轴承弹簧495(在图17b中仅有其中的一个,即内轴承弹簧是可见的)被弹性地安装。类似地是,这种情况适用于上述示例性实施例和下面描述的示例性实施例。特别地是,内轴承弹簧495(以类似于外轴承弹簧(未示出)的方式)的一个端部4951联接到弹簧401b,并且内轴承弹簧495的另一个端部4952联接到轴承元件490的突出部491。

图18和19涉及弹簧401的另一个变型。根据图18,类似于图14的方式的弹簧401具有第一和第二子区域440,450。然而,第二子区域450在方向盘框架131的孔隙301中延伸,而第一子区域440在距方向盘框架131一定距离处延伸。

弹簧401的子区域440,450中的一个也可以被整体地布置在方向盘框架131的内部,即至少基本完全被方向盘框架131包围(图20)。将弹簧401的杠杆状部分440的一端经由紧固结构302固定在方向盘框架131的外侧,而另一端连接到内部紧固结构3020。弹簧401也是经由紧固结构302,3020经受预应力。

根据图19的示例性实施例,存在两个弹簧401a,401b,在不同情况下,它们的子区域440a,440b,450a,450b中的一个(也就是说位于方向盘框架131的相互相反的侧面1300,1400上的子区域440a,450b)被分别布置在方向盘框架131的孔隙301a,301b中。也可以设想,布置在方向盘框架131的同一侧面上的子区域440a,440b和450a,450b各自在方向盘框架131的孔隙中延伸。此外,两个弹簧401a,401b可以属于不同的传感器元件。这使得能够例如区分是否仅仅发生与方向盘轮缘的接触(仅一个传感器元件反应)或者所述轮缘已被握住(两个传感器元件都反应)。因此,弹簧401a,401b重叠的区域可以包含电绝缘材料,使得弹簧401a,401b彼此电绝缘。

弹簧401的子区域440,450也可以位于方向盘框架131的不同侧面上的彼此相对处(图21)。这里,子区域440,450经由弹性连接460以卡口剪刀对的方式彼此联接,弹性连接460位于方向盘框架131的内部或外部,并且经由紧固结构302被安装在方向盘框架131上。

不需要相对于子区域440,450绝对居中地设置经由紧固结构300的安装。而是,可以经由紧固结构302的位置来设定子区域440,450的预应力水平。可以设想,使用包括图21的(与上述示例性实施例类似的方式的)弹簧401的传感器元件来区分对方向盘轮缘是接近、仅仅接触还是握住(例如,基于不同程度的电容变化)。可以经由弹簧401的预应力水平来设定传感器元件的灵敏度。

需要指出的是,上述所有示例性实施例中的弹簧401可以以类似于图16的方式额外用于联接用于设定方向盘的振动频率和/或惯性的至少一个元件。此外,如果代替弹簧401而使用不同类型的弹簧(例如螺旋弹簧或弹性丝),则可以以类似的方式实现上述示例性实施例。如上所述,也可以设想,使用具有低水平的固有回弹性但是被(特别地是,经由至少一个弹簧)弹性安装的部件来代替弹簧401。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1