具有活动结构和止动装置的车辆方向盘的制作方法

本发明主要涉及一种用于安装在机动车辆上的车辆方向盘。具体地，本发明主要涉及一种包括活动结构的车辆方向盘，该活动结构至少包括方向盘轮辋的一部分。

背景技术：

1、在车辆方向盘的现有技术中，例如从美国专利文献us-b1-10 562 558已知一种机动化折叠方向盘系统，包括：具有轮辋的方向盘，轮辋形成大体连续的环，轮辋可枢转地连接中心结构，中心结构被构造成用于安装在转向柱上，该系统包括电动机，该电动机被构造成使轮辋从对应于车辆驱动状态的竖直位置枢转到大致水平的收起或缩回位置，从而可以实现方向盘及其轮辋的其他用途或使用。此外，该方向盘系统包括一个或多个将轮辋锁定在其竖直驱动位置上的附加系统，其中每个附加系统呈专用锁定系统的形式。这种设计特别庞大、笨重、昂贵并且需要精确调整才能运行。

技术实现思路

1、本发明的一个目的是解决上述现有技术的缺陷，具体地，首先提出一种车辆方向盘，该方向盘包括可以相对于中心部分移动的活动结构(例如至少是轮辋的一部分)，并且该活动结构可以通过止动装置锁定在至少一个位置(例如驱动位置)上，该止动装置可以在没有噪音或卡滞的情况下操作，同时考虑到部件的尺寸变化或无法避免的制造间隙。

2、为此，本发明的第一方面涉及一种车辆方向盘，包括：

3、-中心部分；

4、-活动结构，包括在以下位置之间，相对于中心部分可枢转安装的至少一部分轮辋：

5、-止动位置，例如驱动位置，在该位置上，驾驶员可以操纵车辆；

6、-至少一个缩回位置；

7、-驱动活动结构在其止动位置和缩回位置(可选)之间枢转的致动器；

8、-止动装置，活动安装在接合位置和脱离位置之间，在所述接合位置上，活动结构锁定在止动位置上，而在所述脱离位置上，活动结构是可以枢转的，

9、其中，止动装置包括：

10、-与中心部分形成铰接的铰接部，

11、-被设置成用于锁定活动结构的止动部，

12、-连接铰接部与止动部的止动分支，

13、其特征在于，止动分支包括弹性内铰接，可以弥补部件的尺寸偏差或止动部与活动结构之间的机械间隙。

14、根据上述实施方式的方向盘包括具有弹性内铰接的止动装置，该弹性内铰接使止动分支具有内柔韧性。因此，可以通过止动分支的弹性形变来消除制造间隙(通常存在于铰接部和与止动部相互作用的一部分活动结构之间)。因此，即使由于制造公差而存在部件制造尺寸偏差或间隙，这些间隙也会被消除，并且不会妨碍止动部的运动，也不会妨碍在没有噪音或撞击声的情况下进行操作。

15、根据一种实施方式，可以通过局部减小止动分支的转动惯量来形成弹性内铰接。局部减小是指内铰接的转动惯量低于位于铰接部侧的一部分相邻止动分支的转动惯量，并且低于位于止动部侧的一部分相邻止动分支的转动惯量。

16、根据一种实施方式，可以通过局部减小止动分支的横截面来局部减小止动分支的转动惯量。换言之，弹性内铰接是局部薄化的一部分止动分支形成的。

17、根据一种实施方式，止动分支的弹性内铰接处的转动惯量的局部减小量可以是：

18、-铰接部侧的止动分支的相邻部分的至少30％，和/或

19、-止动部侧的止动分支的相邻部分的至少20％。

20、根据一种实施方式，弹性内铰接可以设置成与铰接部的距离为止动分支长度的40％到60％。弹性内铰接的位置将决定止动部相对于铰接部的偏转或相对位移，并因此决定可能需要消除的间隙值。

21、根据一种实施方式，弹性内铰接(例如减小弹性内铰接的横截面，例如弹性内铰接在止动分支上的位置)的尺寸确定可以一方面考虑施加到止动装置，具体是施加到止动分支上的止动力或止动力矩，和/或另一方面考虑相关部件的最大间隙或最大尺寸变化，从而确保止动部与铰接部之间的相对位移足以消除/补偿所讨论的最大间隙或最大尺寸变化。

22、根据一种实施方式，止动装置可以包括：

23、-被设置成由致动器致动的控制部，

24、-连接控制部与铰接部的控制分支，

25、并且控制分支可以包括副弹性内铰接，其可以进一步弥补止动部与活动结构之间的机械间隙。

26、止动装置包括使控制分支具有内柔韧性的副弹性内铰接。因此，可以通过控制分支的弹性形变来消除制造间隙(通常存在于铰接部和与控制部相互作用的一部分致动器之间)。因此，即使由于制造公差而存在间隙，这些间隙也会被消除，并且不会妨碍对止动部运动的控制，也不会妨碍在没有噪音或撞击声情况下进行操作。

27、根据一种实施方式，可以通过局部减小控制分支的转动惯量来形成副弹性内铰接。局部减小是指副弹性内铰接的转动惯量低于位于铰接部侧的一部分相邻控制分支的转动惯量，并且低于位于控制部侧的一部分相邻控制分支的转动惯量。

28、根据一种实施方式，可以通过局部减小控制分支的横截面来局部减小控制分支的转动惯量。换言之，副弹性内铰接是局部薄化的一部分控制分支形成的。

29、根据一种实施方式，控制分支的副弹性内铰接处的转动惯量的局部减小量可以是铰接部侧的控制分支的相邻部分的至少30％。

30、根据一种实施方式，副弹性内铰接设置成与铰接部的距离为控制分支长度的50％到90％，即控制部侧。

31、根据一种实施方式，副弹性内铰接(例如减小副弹性内铰接的横截面，例如副弹性内铰接在控制分支上的位置)的尺寸确定可以一方面考虑施加到止动装置，具体是施加到控制分支上的控制力或控制力矩，和/或另一方面考虑相关部件的最大间隙或最大尺寸变化，从而确保控制部与铰接部之间的相对位移足以消除/补偿所讨论的最大间隙或最大尺寸变化。

32、根据一种实施方式，止动装置可以包括金属骨架以及与金属骨架接合的塑料骨架。具体地，止动装置可以包括由金属骨架和塑料骨架形成的复合叉形件，这可以组合成轻质部件(塑料骨架)并且能够局部承受较大接触压力或较大弹性形变(金属骨架)。

33、根据一种实施方式，可以通过局部减小塑料骨架的转动惯量来局部减小止动分支的转动惯量。

34、根据一种实施方式，可以通过局部减小塑料骨架的转动惯量来局部减小控制分支的转动惯量。优选地，副弹性内铰接和/或位于控制部侧的一部分控制分支可以没有塑料骨架。

35、根据一种实施方式，在止动部处，金属骨架可以设置在活动结构和塑料骨架之间。换言之，在接合位置，金属骨架将与活动结构接触以将其锁定在止动位置。这确保了较小的摩擦系数和/或较大接触压力/较小的接触面积，而不会损坏结构。

36、根据一种实施方式，金属骨架可以由钢板或不锈钢板形成。

37、根据一种实施方式，塑料骨架可由聚合物形成，优选填充有增强纤维，例如填充有玻璃纤维的聚酰胺。

38、根据一种实施方式，车辆方向盘可以包括由致动器驱动的解锁构件，以迫使止动装置从接合位置变为脱离位置。这种解锁构件可以通过正接触确保返回到脱离位置，即使止动分支或控制分支发生弹性形变来消除间隙。这种解锁构件可以由直接作用于止动装置的凸出部、垫块或凸轮构成，并且例如作为金属骨架的一部分以确保操作坚固持久。

39、根据一种实施方式，车辆方向盘可以包括由致动器驱动的止动凸轮，以迫使止动装置从脱离位置变为接合位置，并且可以包括凸轮板，以便在致动器的至少一部分行程中保持接合位置。这种凸轮板可以在致动器的一部分行程中确保凸轮升程或最终位置，这样可以补偿间隙或制造公差。

40、根据一种实施方式，车辆方向盘可以包括与中心部分连成一体的静挡块，处于接合位置的止动装置的止动部可以被设置成将活动结构的动挡块推靠到静挡块上，从而迫使活动结构处于止动位置。换言之，活动结构可以包括第一驱动位置挡块(动挡块)，中心部分可以包括第二驱动位置挡块(静挡块)，它们彼此相互抵靠，以限定止动位置，并且止动装置可以被设置成将第一驱动位置挡块推靠到第二驱动位置挡块上，从而将活动结构锁定在止动位置上，同时消除间隙。具体地，静挡块通过嵌入连接安装在轮毂上，以相对于轮毂止动。

41、根据一种实施方式，与中心部分连成一体的静挡块可以设置在活动结构的动挡块的轨迹上，以限定止动位置。预计轮毂与静挡块之间，或者活动结构与动挡块之间不会发生任何相对运动，以迫使静挡块抵靠在动挡块上或与之接触。

42、根据一种实施方式，车辆方向盘可以包括与中心部分连成一体的副静挡块，止动部可以被设置成，当止动装置从脱离位置变为接合位置时，止动部可以被引导至副静挡块和活动结构的止动段之间。副静挡块可以是止动器引导件，而向接合位置移动的止动部被引导至止动器引导件和活动结构之间。因此，在接合位置，止动部处于活动结构和副静挡块之间，这改善了止动位置的锁定和保持，即使弹性内铰接“削弱”止动装置的刚性。实际上，由副静挡块来负责止动位置的保持，并且止动部是接合在处于止动位置的活动结构和副静挡块之间的“楔入物”。具体地，副静挡块通过嵌入连接安装在轮毂上，以相对于轮毂止动。

43、根据一种实施方式，可以通过将弹性构件与摇杆组装在一起而形成止动装置。

44、根据一种实施方式，弹性构件可以形成副内铰接。甚至可以考虑用弹性构件例如弹性环形成控制分支。

45、本发明的第二方面涉及一种车辆方向盘，包括：

46、-轮毂或中心部分，

47、-活动结构，包括方向盘的至少一部分轮辋，该结构相对于轮毂铰接，以在驱动位置(或止动位置)和至少一个承托位置之间活动，在驱动位置上，用户可以抓握轮辋以驱动车辆，在承托位置上，用户可以将物品搁置在轮辋上，

48、其中，活动结构包括第一驱动位置挡块，轮毂包括第二驱动位置挡块，该第二驱动位置挡块被设置成，当活动结构从承托位置向驱动位置移动时，机械抵靠在第一驱动位置挡块上，从而限定驱动位置，

49、-锁定装置，包括被设置成将活动结构锁定在驱动位置上的锁定构件，

50、其特征在于，锁定装置包括控制构件，被设置成向锁定构件施加推力，使得活动结构处于驱动位置时，锁定构件将第一驱动位置挡块推靠在所述第二驱动位置挡块上。

51、根据上述实施方式的车辆方向盘包括控制构件，当活动结构处于驱动位置时，控制构件在锁定构件上产生推力，以使第二驱动位置挡块一直与第一驱动位置挡块保持接触。因此，施加到方向盘的振动不会产生噪音，因为第二驱动位置挡块始终与第一驱动位置挡块接触：铰接的活动结构不会撞击轮毂。

52、具体地，第一驱动位置挡块可以安装并且相对于活动结构静止，而第二驱动位置挡块可以安装并且相对于轮毂静止。根据一种实施方式，锁定构件可以包括至少一个摇杆。摇杆为小尺寸环境中定位控制构件提供了更大的自由度。实际上，角传动件提供了省去控制构件的可能性，而杠杆臂则可以调整行程。

53、根据一种实施方式，活动结构可以通过绕第一转轴转动而相对于轮毂移动，并且摇杆可以通过绕平行于第一转轴的第二转轴转动而相对于轮毂移动。换言之，两个转轴包含在同一平面内并且是平行的。因此推力有效地产生力矩，这是因为两个转轴是平行的。

54、根据一种实施方式，当活动结构处于驱动位置并且锁定构件将第一驱动位置挡块推靠在第二驱动位置挡块上时：

55、-第一转轴与锁定构件和活动结构接触点之间的距离用l1表示，

56、-第二转轴与锁定构件和活动结构接触点之间的距离用l2表示，

57、-第一转轴和第二转轴之间的距离用l3表示，

58、其中l1+l2可以大于l3。

59、根据一种实施方式，控制构件可以相对于轮毂固定安装。这种实施方式进一步限制了撞击声或多余噪音的风险。

60、根据一种实施方式，控制构件可以通过至少一个直线状连接件(例如细长孔中的滑杆)连接锁定构件。

61、根据一种实施方式，活动结构可以包括至少一个止动部，并且当活动结构可以处于所述至少一个承托位置时，锁定构件可以被设置成与所述至少一个止动部接合，以将活动结构保持在所述至少一个承托位置上。这是在驱动位置和承托位置上执行止动的同一个锁定构件，限制了成本并减小了体积。

62、根据一种实施方式，活动结构可以包括多个止动凹口，并且锁定构件可以被设置成与每个止动凹口接合，从而为活动结构限定多个承托位置。例如，可以提供第一承托位置，其中包括水平折叠的一部分轮辋，以搁置例如手提电脑。例如，还可以提供第二承托位置，轮辋的铰接部分在该位置是倾斜的，以便例如支承触摸板。

63、根据一种实施方式，多个止动凹口可以形成齿条，并且锁定构件可以包括止动凸出部，例如被设置成与齿条配合的齿或杆或轴。齿条可以以较低的成本提供多个承托位置，并且始终由同一个锁定构件执行位置限定。

64、根据一种实施方式，活动结构可以包括推力面，并且锁定构件可以包括推力凸出部，该推力凸出部被设置成当活动结构处于驱动位置时与推力面配合，以将第一驱动位置挡块推靠在第二驱动位置挡块上。根据该实施方式，锁定构件包括两个不同的接口：一个用于将铰接的活动结构锁定到驱动位置上，另一个用于将铰接的活动结构锁定到承托位置上。

65、根据一种实施方式，当活动结构处于驱动位置并且锁定构件将第一驱动位置挡块推靠在第二驱动位置挡块上时，

66、则在锁定构件与活动结构的接触点处，锁定构件表面的切线与活动结构表面的切线之间的夹角，可以大于锁定构件与活动结构之间的摩擦系数所确定的摩擦锥角。这种实施方式可以避免卡滞。

67、根据一种实施方式，当活动结构处于驱动位置时，第一驱动位置挡块可以设置在第二驱动位置挡块和锁定构件之间。

68、根据一种实施方式，控制构件可以包括至少一个机电致动器，例如电磁铁。换言之，控制构件不是手动的。因此，驱动位置的保持可以由通过车辆控制的构件来执行。因此，操纵可能受到条件的影响，例如车辆静止，或者驻车制动器被致动，或者甚至方向盘与转向柱分离。因此，如果车辆在运动中或处于手动驱动阶段，则无法置于承托位置。

69、根据一种实施方式，控制构件可以包括至少一个弹性复位构件，例如弹簧，以产生推力。弹性复位构件确保驱动位置的保持，这无需电能。换言之，当活动结构处于驱动位置时，第一驱动位置挡块被弹簧始终推靠在第二驱动位置挡块上，并且电子元件(电磁铁)可以局部地压缩弹簧以释放锁定件并且可以切换至承托位置。

70、弹性复位构件还起到消除间隙的作用，并确保证没有撞击声或多余噪音。

71、本发明的第三方面涉及一种机动车辆，其包括根据上述权利要求中的一项所述的车辆方向盘。