預裝有氣囊防撞裝置的方向盤的製作方法

2023-05-31 11:50:41

專利名稱：預裝有氣囊防撞裝置的方向盤的製作方法
技術領域：
本發明涉及機動車的方向盤，它固定於轉向柱上，具有一由方向盤盤緣和至少一個相對於轉向柱徑向伸出的盤輻所形成的內部框架，該框架為由合適的塑料材料製成的模製件所包覆，並有在該方向盤中與之結合成一體的氣囊防撞裝置，它由蓋裝置覆蓋，所述的氣囊防撞裝置包括一摺疊的氣囊，可由一能打開的氣體發生器裝置對其充氣，並且該氣囊通過其與聯於氣體發生器的氣體入口相接觸的邊緣而固定，蓋可由充氣的氣囊打開。
背景技術：
這種類型的方向盤描述於EP0582335A1中；從公知的方向盤結構可知，在機動車最後的裝配過程中，是從駕駛員座椅朝向已安裝於轉向柱上之打開的方向盤的方向安裝氣囊防撞裝置的，然後再由一可固定於方向盤上的蓋裝置覆蓋上述打開的方向盤，蓋的固定是通過一獨立的固定裝置進行，在該蓋上還具有預定的折斷點，用於當其被衝開後釋放充氣的氣囊。
採用上述方式構成的方向盤的缺陷是其包覆方向盤框架的模製件，以及用於氣囊的蓋必須製成兩個獨立的塑料件然後再連接在一起；其必然結果是或者會形成一可見的預定折斷線，或者會形成環繞該氣囊模件的縫隙，該縫隙是由於各個元部件在製造過程中誤差累積以及裝配總成很少有一致的寬度而造成的，由此使得其不受歡迎。此外，將氣囊防撞裝置裝入方向盤的開口的壺孔中是一很棘手的過程，並且不可避免發生失誤，而這在機動車中不再可被檢測，或者必須在全部裝配好方向盤後需要做許多處理才可檢測。
本發明的目的是提供一種方向盤，它具有本文最初描述的特徵，具有更加悅目的外觀並且可更方便地裝配氣囊防撞裝置。技術方案達成上述目的的方法包括本發明之有利的改進和開發，可由本說明書之後的權利要求書的範圍(內容)清楚地看出。
作為其基本宗旨，本發明提出包覆方向盤框架的模製件與蓋整體形成，並與該蓋一起形成有一用於氣囊防撞裝置的容置區域，安裝於該容置區域內的帶有氣囊防撞裝置的方向盤可安裝並連接到轉向柱上。本發明具有的優點是安裝的氣囊防撞裝置由於是「從後面」裝入方向盤內的，因此這種預裝有氣囊防撞裝置的方向盤可在機動車的裝配過程中隨後作為一個總成固定到轉向柱上。由於環繞方向盤框架的模製件是與蓋整體形成的，因此就不會形成有強加的縫隙或者預折線，由此使其外觀得以改善。
根據本發明的一實施例，其方向盤為兩件體結構，包括一上件和一下件，兩者一起構成容置區域，氣囊插入由上件形成的容置區域部位內，而氣體發生器則插入由下件形成的容置區域部位內。這種結構的優點在於它可使氣囊被封裝入上件的容置區域內，並且事先將氣囊之與氣體入口相接的邊緣固定到上件上，由此簡化了其裝配。
特別是，當氣囊之與氣體入口相接的邊緣被夾持並因此而被固定於上件和下件之間時，其特有的優點表現於用於將氣囊固定到方向盤部分上的夾緊力隨表面面積而可減小，因為在上件和下件之間可得到相對較大的固定表面。這也同時簡化了位於方向盤上件內的氣囊的裝配，並且可防止在裝配過程中無意識的夾擠氣囊。最後，可降低氣囊的製造成本，因為只需較少的氣囊材料，同時由於在充氣膨脹過程中產生的實際作用力分布在一大的區域上，因此氣囊嘴的固定孔無需採用特殊的結構。
根據本發明的另一實施例，氣囊的邊緣是與氣體發生器一起固定於下件上，還設置了一用作該摺疊的氣囊的框架並置於上件內的蓋，它通過一外周凸緣裝置被夾持於上件和下件之間。藉助該裝置而使其裝配也更簡單。
根據本發明的進一步的實施例，它提供的氣囊防撞裝置設置於一獨立的殼內，該殼插入容置區域內並被固定到方向盤上；這種將殼固定到方向盤上的方式可以是咬合連接裝置，或者是螺紋連接裝置；在這種情形中，根據本發明的各實施方式，提供的轉向柱上具有將方向盤固定於該轉向柱上，裝配框架，固定裝置用於將模製件或者方向盤的框架以及氣囊防撞裝置的殼相互固定在一起同時也用於將方向盤固定到安裝總成(裝配框架)上，從而通過該裝置，也使得減小了裝配量改善了裝配效果。
最後，本發明的一實施例也提出先將氣囊防撞裝置的殼本身固定到機動車的轉向柱上，然後將方向盤再固定到氣囊防撞裝置的殼裡。
下面描述本發明的各實施例，它們示於附圖中。這些附圖分別表示


圖1a和1b分別表示安裝有氣囊保護裝置的方向盤剖視圖，圖2～4分別表示圖1a、1b之主題的另外的實施例的剖視圖。
實施例首先，圖1a、1b表示了本發明的兩種實施例，兩者只有微小的區別。在所示的實施例中，方向盤110包括一由合適的塑料材料製成的模製件111，該模製件111則由上件112和下件113組成；但是在具體情況中下件113也可由其它材料製造，並具有其它功能。在上件112內結合有一外圈方向盤緣2，它作為形成方向盤結構的金屬架的一部分。上件112和下件113之間一起形成容置區域10，用於放置氣囊防撞裝置25，該氣囊防撞裝置25包括一氣囊37和一氣體發生器36。由於方向盤110的下件113固定於機動車轉向柱15上，這種固定方式還將進一步說明，與方向盤的上件112成一體形成了蓋9，該蓋9覆蓋著容置區域10；在該蓋9上設置有一預定的折斷點，圖1a、1b中未示出，以使當打開氣囊防撞裝置並同時使氣囊37充氣膨脹時，能使蓋9被衝開。
在圖1a所示實施例中，設置有氣體發生器36並且被適當地位於模製件111這下件113的容置區域10部位上；氣囊37被摺疊地放置於上件112的容置區域10部位上，通過使其邊緣114與氣體入口相連接，將氣囊37夾持於上件112和下件113之間的氣囊容置區域10內，使得氣囊37方便和可靠地固定於方向盤110上。
在圖1b所示實施例中，氣體發生器36也類似地設置並固定於位於下件113的容置區域10部位，氣囊37之邊緣114的安裝是與將氣體發生器36固定於下件113上結合進行的，其方式是把氣囊37的邊緣114夾持於氣體發生器36與下件113之間。摺疊的氣囊37一直伸入到位於上件112上的容置區域10的部位內，另外再由蓋38固定，而該蓋38伸入上件112內；蓋38被夾持於並通過徑向凸出的圓周凸緣115固定於上件112與下件113之間。
在圖2～4所示實施例中，方向盤110為不同的結構；它包括一具有一外周環圈2的金屬架1，該環圈2構成方向盤緣的中心部位，還具有若干徑向伸出的盤輻3，在圖2中，該盤輻3由盤緣環圈2處開始，其內端終止於內環圈4；若干螺紋銷5間隔地由環圈4向下伸出。
金屬架1由一塑料模製件6包覆，模製件6的部位7環繞包覆著金屬環圈2，形成方向盤的外盤緣；模製件6上還具有一部位8，其覆蓋著徑向盤輻3，最後模製件6包括一整體形成的蓋9，它大體橫過由金屬架的環圈4構成的中心孔而延伸。位於蓋9下並且在環圈4內為一凹口形的容置區域10。蓋9的下側設有一切口11，其形成一預定的折斷點，使蓋9在氣囊防撞裝置打開時可被衝開。容置區域10的壁還進一步設置有內向的凸起件12。
有結合於其上的模製件6的上述方向盤110，通過先制出金屬架1然後採用傳統的模壓技術以加上模製件6可方便地生產。該方向盤以如下的方式構成，即可與預裝於容置區域10內的氣囊防撞裝置一起安裝在轉向柱15上。由圖2清晰可見，機動車的轉向柱15在其頂端有向上伸出的螺紋連接件16。還設置有一安裝總成17，包括有孔19的中央環圈18，通過該孔19，使安裝總成17置於轉向柱15的連接件16上；螺母22擰到螺紋連接件16上，從而使安裝總成17固定定位。安裝總成17還具有徑向伸出的臂23，它終止於外環圈20上，外環圈23的外徑與環圈4的外徑一致。環圈20上形成有若干孔21，這些孔21設置成使之可與環圈4上向下伸出的螺紋銷5對準。
設置有氣囊防撞裝置25，它包括一壺形殼26，帶有一水平基底27，其上設有中心孔28，而沿該中心孔28則設置有小孔29。殼26具有一直立的圓形外壁30，基底27連續伸出成為一凸緣31，該凸緣徑向伸出越過外壁30之外，並且凸緣31上包括有孔32，這些孔32的排列方式為可使之與設置於環圈4上由金屬架1的環圈4上向下伸出的螺紋銷5對準。
氣體發生器36安裝於殼26之中央孔28內，它帶有凸緣35，其上設置有一圈孔34，氣體發生器36的固定是通過穿入殼26的基底27之孔29以及氣體發生器凸緣35之孔34內的螺栓或鉚釘33實現的；所述的螺栓(釘)或鉚釘33也同時用於將氣囊37的邊緣114固定於殼26的基底27之頂面上。用作可移動蓋的蓋38覆蓋著氣囊37，該蓋38連接於直立的外壁30之頂部。在壁30的外側，設置有一用作止動的凸起件39。
帶有直立外壁30的殼26的尺寸設計成使該殼26能插入由模製件6構成的容置區域10內；凸起件39採用如下的設置方式其可與模製件6的凸起件12間形成一夾扣連接，以將氣囊防撞裝置25暫時固定在容置區域10內。當氣體發生器36已被固定到位時，金屬架1的螺紋銷5穿過設置於殼26的凸緣31之孔；然後將由金屬架1、模製件6以及氣囊防撞裝置25裝配成的總成置於安裝總成17上，螺紋銷5穿入安裝總成17的孔21，最後將螺母40擰到螺紋銷5的向下伸出端上，並且擰緊，從而使在其內預裝有氣囊防撞裝置的方向盤固定到安裝總成17上。
由上可知，在車輛裝配的最後階段之前，無需將氣囊防撞裝置與方向盤總成進行安裝，只需在製造車輛的最後階段才安裝氣囊防撞裝置，從而也降低了車輛裝配過程中可能發生的差錯率。
在圖3所示的本發明的實施例中，僅在將氣囊防撞裝置25的殼26及方向盤110安裝於轉向柱15上是不同的設計，具體地說，殼26的結構、氣體發生器以及氣囊邊緣的安裝固定方式、以及氣囊本身都相同。鑑於此，在圖3所示實施例中，相同部件仍採用相應的參考標記。
在圖3所示實施例中，方向盤包括一框架1′，它具有一外環圈2′以及至少一個徑向內的盤輻3′；還設置有一模製件6′，它與圖2所述實施例中的模製件6基本上相同。在圖3所示實施例中，盤輻3的內端終止於圓筒形環圈(圓環)70，在該圓環70的外周有孔71，分別用於容置螺紋銷72。圓環70的尺寸設計成使氣囊防撞裝置25的殼26能插入該圓環70內，該殼26具有一延伸部位80，它是外壁30位於基底27之下的連續部分，並設置有若干孔81；孔81與圓環70上的孔71對準，從而使螺紋銷72可伸入兩組孔71、81內。
在裝配過程中，首先把氣囊防撞裝置25插入由模製件6′構成的容置區域10′內，螺紋銷72被插入配合於殼26的孔81內，從而使氣囊防撞裝置25與方向盤的其餘部分可作為單一總成處理。
為了將方向盤固定到轉向柱15上，圖3所示實施例中的轉向柱15的頂端終止為一徑向外伸的凸緣91，其上具有若干孔92，分別用於容置連接於安裝總成17的平底上的向下伸出的插入連接件93。
安裝總成17具有一豎直的外周環95，其上又有若干孔96。螺母97連接於每一孔96的環圈95內側處，並固定於該環上。環95的尺寸設計成使之可容置於殼26的壁部位80內，而環95上的孔96排列成這樣的方式，即使之可與螺紋銷72對準。為了固定包括有氣囊防撞總成25及方向盤其餘部分的總成，使螺紋銷72徑向移入並伸入環95的孔96內，並可擰上螺母97。為此，可抬起螺紋銷從而將方向盤固定到安裝總成17的位置上。
在安裝總成17的底部設置有一加速度傳感器98，它與設置在氣體發生器36上的打開裝置99相連。傳感器98可靠地連於安裝總成17的底部，在發生事故時向上作用於轉向柱上的衝擊將會直接傳入加速度傳感器98，使該加速度傳感器有效和可靠地工作。
最後，在圖4所示的實施例中，氣囊防撞裝置的殼體的安裝一方面直接由轉向柱實施，同時方向盤又固定到氣囊防撞裝置的殼體上。在圖4所示實施例中，該氣囊防撞裝置50包括一壺形殼體51，其上具有一基底52；一軸套形套筒54由基底52向下伸出，具有一內凹口53，在套筒54的端部有一內伸的凸緣55。在套筒54的壁上其底端設置有一孔56，用於容置螺紋銷57，位於基底52之下的最近處還有一開口58，用於容置螺紋銷59。
壺狀殼51的基底52上帶有一豎直的外壁60並且連續伸出有一徑向外伸的凸緣61，凸緣上有若干孔62，設置成可容置由金屬架1的環圈4上向下伸出的螺紋銷5。
氣體發生器36置於套筒54頂部並支撐於該套筒的內凸緣55上。氣囊37的邊緣114環繞該氣體發生器36並被固定於氣體發生器36和套筒54的內壁之間，螺紋銷59用於將氣體發生器36固定定位到套筒54上。在此，也設置了一傳送蓋38用於使氣囊37固定定位，該傳送盤延伸越過由豎直外壁60構成的外露的頂部開口。
圖4所示結構的氣囊防撞裝置25置於轉向柱15上，該轉向柱15具有橫向的徑向凹口64，用於容置螺紋銷57。因此，帶有套筒54的殼51置於轉向柱15上並且連緊螺紋銷57，以將氣囊防撞裝置25牢固地鎖止於轉向柱15的位置上。然後使方向盤的金屬架1移入到位，其螺紋銷5伸入殼51的凸緣61上的孔62內，此後將螺母40設置於每一螺紋銷5上並擰緊該螺母40，以將方向盤固定定位於殼51上。
當打開氣囊裝置使氣囊充氣膨脹時，上述各實施例中模製件6的蓋9將沿由切口11構成的預定的折斷點被衝開，結果是蓋9形成兩部分，當氣囊37完全充氣時，該兩部分相互地打開。
本文件所述主題的公開於上述說明書、權利要求書、摘要及附圖中的上述特徵，可通過其各種實施方式分別或任意組合地實現。
權利要求
1.一種機動車的方向盤，安裝於一轉向柱上，該方向盤具有由一方向盤緣和至少一個相對於該轉向柱徑向伸出的盤輻構成的內部框架，該框架由合適的塑料材料製成的模製件包覆，有一結合於該方向盤內的由蓋覆蓋的氣囊防撞裝置，所述的裝置包括一摺疊的氣囊，可通過一能打開的氣體發生器對其進行充氣，該氣囊通過其與氣體發生器相連的界定氣體入口邊緣固定於方向盤上，蓋可由充氣的氣囊打開，其特徵在於包覆框架(1)的模製件(6)與蓋(9)整體形成，並與蓋(9)一起形成該氣囊防撞裝置(25)的容置區域(10)，並且安裝於該容置區域(10)內的帶有氣囊防撞裝置(25)的方向盤(110)可安裝並連接到轉向柱(15)上。
2.如權利要求1中所述的方向盤，其特徵在於方向盤(110)為兩件結構，具有上件(112)和下件(113)，兩者一起形成容置區域(10)，並且氣囊(37)插入由上件(112)形成的容置區域(10)的部位內，而氣體發生器(36)則插入由下件(113)形成的容置區域(10)的部位內。
3.如權利要求2中所述的方向盤，其特徵在於氣囊(37)被放置於由上件(112)形成的容置區域(10)的部位內，而該氣囊(37)之確定氣體入口的邊緣(114)被預先固定在上件(112)上。
4.根據權利要求2中所述的方向盤，其特徵在於氣囊(37)之確定氣體入口處的邊緣(114)被夾持並固定於上件(112)和下件(113)之間。
5.如權利要求2中所述的方向盤，其特徵在於氣囊(37)的邊緣(114)與氣體發生器(36)一起被固定到下件(113)上，並且設置有一覆蓋著摺疊的氣囊(37)並伸入上件(112)內的蓋(38)，該蓋(38)通過其周邊凸緣(115)被夾持於上件(112)和下件(113)之間。
6.如權利要求1中所述的方向盤，其特徵在於氣囊防撞裝置(25)設置於一獨立的殼(26)內，並且該殼(26)被插入方向盤(110)的容置區域(10)內，並固定於該方向盤(110)上。
7.如權利要求6中所述之方向盤，其特徵在於氣囊防撞裝置(25)的殼(26)通過一對夾壓連接件(12，39)固定於模製件(6)和/或框架(1)上。
8.按照權利要求6或7中所述的方向盤，其特徵在於氣囊防撞裝置(25)的殼(26)採用一向上開口的壺狀殼形式，用於容置氣囊(37)，它有徑向伸出的周邊外凸緣(31)，用於將殼(26)固定到方向盤(110，6，1)上。
9.如權利要求8中所述的方向盤，其特徵在於氣囊防撞裝置(25)的殼(26)通過伸入凸緣(31)的螺紋連接件(5，40)固定到方向盤(110，6，1)上。
10.如權利要求6～9之任一項所述的方向盤，其特徵在於包括方向盤緣(2)和至少一個盤輻(3)的方向盤(110)的框架(1)具有環繞插入容置區域(10)內的氣囊防撞裝置(25)的殼(26)的延伸件(70)，通過固定裝置(72)將延伸件(70)和殼(26)相互連接。
11.如權利要求1～10之任一的方向盤，其特徵在於轉向柱(15)具有安裝總成(17)，用於將方向盤(110)固定到轉向柱上，固定裝置(5，40；72)將方向盤(110)的模製件(6)或框架(1)以及氣囊防撞裝置(25)的殼(26)相互連接固定，同時亦被用於將方向盤(110)固定到安裝總成(17)上。
12.如權利要求11中所述的方向盤，其特徵在於與氣囊防撞裝置(25)的打開裝置(99)相連的加速度傳感器(98)設置於安裝總成(17)上。
13.如權利要求1中所述的方向盤，其特徵在於氣囊防撞裝置(25)設置於一獨立的殼(51)內，並且一方面，該殼(51)可連於轉向柱(15)，而另一方面，方向盤(110，6，1)可固定於氣囊防撞裝置(25)的殼(51)上。
14.如權利要求13中所述的方向盤，其特徵在於殼(51)通過一軸套狀套筒(54)安裝到轉向柱(15)上，通過徑向連接固定裝置(57)連接到轉向柱(15)上。
15.如權利要求13或14中所述的方向盤，其特徵在於氣囊防撞裝置(25)的殼(51)採用向上開口的壺狀殼體形式，用於容置氣囊(37)，它有圓周徑向伸出凸緣(61)，通過螺紋連接件(5，40)將方向盤(110，6，1)固定於殼(51)的凸緣(61)上。
16.一種方向盤，它包括一構成方向盤緣和至少一個大體上徑向向內伸出的盤輻的內部框架，和一大體上環繞該框架的模製件，該模製件有一延伸越過方向盤之中央部位的部分，並在其下形成了一用於容置氣囊總成的凹口。
17.如權利要求16中所述的方向盤，其特徵在於該凹口上形成了向內的伸出件，它構成夾壓連接件的一部分。
18.如權利要求17中所述的方向盤，其特徵在於該方向盤與一氣囊總成相結合，該氣囊總成連接於該方向盤上。
19.如權利要求18中所述的方向盤，其特徵在於氣囊總成包括確定被容置於凹口中的部位的殼體，殼的該部位具有與凹口內的突起件相配的突起件(伸出件)，使殼與凹口間形成夾壓連接，該夾壓連接包括至少將氣囊總成連接於方向盤上的裝置的一部分。
20.如權利要求18或19中所述的方向盤，其特徵在於氣囊總成上形成有一大體徑向外伸的凸緣，該凸緣上形成有孔，固定裝置穿過這些孔將框架固定到凸緣上。
21.如權利要求20中所述的方向盤，其特徵在於固定裝置包括框架上所帶的螺栓，還設置螺母與該螺栓相配合。
22.4如權利要求18～21之任一項所述的裝置，其中，框架上形成有一帶至少一個小孔的貼靠部位，氣囊總成的殼上形成大致呈圓筒形的壁，與上述貼靠裝置相靠，還設有固定裝置，用於將該貼靠裝置與氣囊總成的壁相連。
23.如權利要求22中所述的方向盤，其特徵在於，貼靠裝置上形成小孔，並且氣囊總成的壁上也形成有小孔，當兩個小孔對準時，固定裝置穿過這些小孔。
24.如權利要求20及其任一從屬權利要求所述的方向盤，其特徵在於將框架固定於氣囊總成殼上的固定裝置也將框架與氣囊總成結合起來固定到安裝架上，而安裝架則與轉向盤軸相連。
25.如權利要求24中所述的方向盤，其特徵在於安裝架大致剛性地與機動車的轉向柱相連，在安裝架上還直接安裝有衝擊傳感器，用於打開氣囊總成。
26.如權利要求24或25中所述的方向盤，其特徵在於安裝架用於在全部裝配好方向盤及氣囊之後與機動車的轉向柱相連。
全文摘要
在機動車的方向盤中，其中該方向盤將固定於一轉向柱上，該方向盤內結合有一氣囊防撞裝置並由一蓋裝置覆蓋，位於方向盤內的氣囊防撞裝置總成得以簡化。為此，設有包覆著框架(1)的模製件(6)，它與蓋(9)一體形成，兩者共同構成一用於氣囊防撞裝置(25)的容置區域(10)，並且安裝於該容置區域(10)內的方向盤(110)與氣囊防撞裝置(25)一起可安裝並連接於轉向柱(15)上。
文檔編號B60R21/20GK1147230SQ9519291
公開日1997年4月9日 申請日期1995年3月3日 優先權日1994年3月3日
發明者M·科齊裡夫, B·沃納, J·艾格, S·庫勒 申請人:奧託裡夫發展有限公司