機動車輛的方向盤的製作方法

2023-05-11 05:15:41 5

本發明涉及機動車輛的方向盤，尤其是根據權利要求1的前序部分的用於碰撞性能測試的方向盤。

背景技術：

機動車輛的傳統的方向盤具有方向盤轂，通過其方向盤可被可旋轉地固定附接至轉向柱端部。為此，方向盤轂可在方向盤盤狀件(Lenkradtopf)的基礎上形成，特別是可被整體成型在方向盤盤狀件上。機動車輛的駕駛員通過方向盤輪緣輸入實際的轉向運動，方向盤輪緣通過至少一個輻條固定連接至大體上設置在方向盤中心的方向盤盤狀件。

而且，公知的，在機動車輛的碰撞測試中，為了測量由於機動車輛與障礙物碰撞導致的作用在轉向柱上的力矩和力，使用適當的力傳感器，例如，測力傳感器。測力傳感器是接收器，其將機械力轉換為電信號。在測力傳感器的多個不同設計中，基於應變計的配置是目前最普遍的。

用於力和力矩的檢測的多軸測力傳感器的一個實例被描述在專利文獻US 3 771 359中。

進一步的多軸測力傳感器——其可被用在機動車輛的碰撞測試中以便檢測在碰撞中作用在機動車輛的轉向柱上的載荷——在專利文獻US 3 618 376中公開。為此，測力傳感器被插入在方向盤的方向盤轂和轉向柱的端部之間，即，方向盤通過其方向盤轂連接至測力傳感器的一端，並且轉向柱的端部被連接至測力傳感器的另一端。

測力傳感器被插入在轉向柱端部和方向盤的方向盤轂之間的類似配置在專利文獻KR 100380487 B1和KR 1019990043309 A中也被公開。

在轉向柱端部和方向盤的方向盤轂之間的測力傳感器的已知配置的缺點是，例如，轉向柱幾何結構，尤其是轉向柱端點，由於這樣的測力傳感器的插入而改變。因此，相比於沒有測力傳感器的配置的情況，方向盤進一步突出至機動車輛的乘客艙中。因此方向盤和坐在機動車輛的駕駛員座椅中的人之間的距離改變，其可對碰撞測試結果產生不良的影響。而且，因為它的設計和重量，測力傳感器對碰撞測試中的轉向柱的動力觸探產生影響。而且，為了安裝測力傳感器，可能必須去除方向盤上的裝飾部分和/或設置在方向盤側面上的組合開關(例如，方向指示器和/或擋風玻璃雨刷組合開關)。

技術實現要素：

在本文中，本發明的目的是提供一種機動車輛的改進的方向盤，尤其是用在碰撞測試中，其克服了現有技術的上述缺陷。

該目的由具有權利要求1的特徵的方向盤實現。進一步地，本發明的特別有利實施例公開在從屬權利要求中。

需要指出的是，在以下說明書中單獨列出的特徵可以以任何技術上合理的方式被合併以及表示本發明的進一步的實施例。說明書進一步表徵和說明了本發明，尤其是與附圖結合。

根據本發明，一種特別是用在碰撞測試中的機動車輛方向盤，具有通過至少一個輻條被固定連接至設置在方向盤中心中的方向盤盤狀件的外方向盤輪緣。方向盤盤狀件在基部側面上具有用於將方向盤或方向盤盤狀件固定至機動車輛的轉向柱端部的方向盤轂。根據本發明，方向盤轂配置為用於檢測作用在方向盤轂上的載荷的測力傳感器，例如一個或多個力和/或一個或多個力矩。特別地，通過根據本發明的方向盤，可檢測在碰撞測試中作用在方向盤轂上的載荷。因為根據本發明的方向盤轂配置為測力傳感器，術語「方向盤轂」和「測力傳感器」在以下關於本發明被同時使用。因此，參照本發明，說明書以下提及方向盤轂，這也意味著形成方向盤轂的測力傳感器，反之亦然。

根據本發明的方向盤提供了例如以下優點，在使用根據本發明的方向盤時，與傳統的方向盤的方向盤轂和機動車輛的轉向柱端部之間的測力傳感器的傳統配置相比，轉向柱幾何結構不改變，因為配置為測力傳感器的方向盤轂的尺寸與傳統的方向盤的轉向柱轂的尺寸沒有不同，或至少大體上沒有不同。因此，方向盤相對於機動車輛的乘客艙的位置不因設置測力傳感器而改變，因此可獲得更真實的碰撞測試結果。而且，配置為測力傳感器的方向盤轂的重量和形狀僅稍微與傳統的方向盤轂的重量和形狀不同，以致根據本發明的方向盤沒有或僅對碰撞測試中的轉向柱的動力觸探產生大大減少的影響。而且，因為在根據本發明的方向盤中配置為測力傳感器的方向盤轂的緊湊結構，當方向盤用在碰撞測試中時，不再需要移除方向盤的裝飾部分和/或設置在方向盤側面的組合開關。總之，因此，當使用根據本發明的方向盤時，碰撞測試條件關於真實的顯著更精確的模擬被改進。

本發明的有利實施例設定，在遠離方向盤盤狀件的一側，測力傳感器具有包含用於接收轉向柱端部的孔的圓柱體部分。在此，在測力傳感器的圓柱體部分中的孔適配於機動車輛的轉向柱端部的形狀，以致兩個部件配合在一起(優選通過形狀配合)。因此測力傳感器可容易地適用於不同車輛類型的轉向柱端部。

根據本發明的進一步有利的實施例，在面對方向盤盤狀件的一側，測力傳感器具有用於將測力傳感器固定至方向盤盤狀件的凸緣。固定凸緣允許配置為測力傳感器的方向盤轂和方向盤盤狀件之間的固定且剛性的連接，給出方向盤和轉向柱之間的實際的力傳遞。

根據本發明的另一有利的實施例，測力傳感器通過形狀配合連接至方向盤盤狀件，例如尤其是通過螺紋。螺紋連接首先提供測力傳感器和方向盤盤狀件之間的足夠剛性的連接，並且其次允許測力傳感器在方向盤盤狀件上/從方向盤盤狀件無損的安裝/移除。以這種方式，配置為測力傳感器的方向盤轂可被安裝在不同類型的方向盤上並且尤其是在使用中是多功能的。為此，方向盤或方向盤盤狀件僅需要提供適用於方向盤盤狀件和測力傳感器之間形狀配合連接的手段，例如，(帶螺紋的)孔、螺紋栓、銷或類似物。

根據可選擇的的實施例，配置為測力傳感器的方向盤轂也可被鉚接至方向盤盤狀件。

本發明的另一有利的實施例提供了材料配合連接，尤其是例如配置為測力傳感器的方向盤轂和方向盤盤狀件之間的焊接或粘合。

根據本發明的另一有利的實施例，測力傳感器是多軸測力傳感器。換言之，測力傳感器能夠檢測多於一個軸線中的力和/或力矩。特別優選地，多軸測力傳感器可檢測三個不同正交軸中的力和圍繞至少兩個不同正交軸的力矩。

附圖說明

本發明的進一步特徵和優點源於以下描述的本發明的示例性實施例，其不應被解釋為限制性的，並且其被參照附圖更詳細地解釋。該附圖概括地描述了：

圖1是根據本發明的示例性實施例的具有配置為測力傳感器的方向盤轂的方向盤的俯視圖；

圖2是圖1的方向盤的透視仰視圖；

圖3是配置為測力傳感器的方向盤轂的俯視圖；

圖4是圖3中配置為測力傳感器的方向盤轂的放大俯視圖。

在各個附圖中，同等功能的部分始終採用相同的附圖標記，因此這些通常僅描述一次。

具體實施方式

圖1示出了根據本發明的示例性實施例的機動車輛(未示出)的方向盤1的俯視圖。方向盤1具有外方向盤輪緣2，其在示出的示例性實施例中，通過四個輻條3被固定連接至大體上設置在方向盤的中心中的方向盤盤狀件4。在大約方向盤盤狀件4的中部，可看到方向盤轂5的頂側，其用於將方向盤1固定至機動車輛的轉向柱端部(未示出)並且在以下參照附圖2被更詳細地描述。方向盤1的方向盤轂5配置為用於檢測作用在方向盤轂5上的載荷(尤其是力和力矩)的測力傳感器。

圖2示出了圖1的方向盤1的仰視透視圖。圖2中明顯的是，在基部側面，方向盤轂5被設置在方向盤盤狀件4上並且連接至其。特別地，在所示的方向盤1的示例性實施例中，方向盤轂5通過總共四個螺釘6被擰緊至方向盤盤狀件4的基部。為此，在面對方向盤盤狀件4的一側，方向盤轂5或測力傳感器5具有凸緣7，通過其方向盤轂5被擰緊至方向盤盤狀件4的基部。

從圖2也可明顯看到，在遠離方向盤盤狀件4的基部的一側，方向盤轂5或測力傳感器5具有包含用於接收轉向柱端部的孔9的圓柱體部分8(在所示的示例性的實施例中，通過形狀配合)。為此，孔9具有六邊形內面。

圖2進一步示出了在所示的方向盤1的示例性實施例中具有總共五個測量連接11的電子測量電纜10。電纜10用於由測力傳感器5或方向盤轂5接收的機械力或力矩的電傳輸，並且因此被電連接至測力傳感器5或方向盤轂5。在示出在圖2中的方向盤1的示例性實施例中，測力傳感器5是多軸測力傳感器，其配置為檢測總共三個不同正交軸中的機械力和圍繞兩個不同正交軸的機械力矩。

圖3示出了在從方向盤1移除的狀態中的配置為測力傳感器的方向盤轂5的俯視圖，並且圖4示出了圖3的方向盤轂5或測力傳感器5的放大的俯視圖。在固定凸緣7中製成總共四個孔12，以用於通過形狀配合(尤其通過螺紋接合)將方向盤轂5或測力傳感器5以上述方式附接至方向盤盤狀件4。

上述根據本發明的方向盤並不限於在此公開的實施例，也包含具有類似作用的進一步實施例。

在優選實施例中，根據本發明的方向盤被用在執行碰撞測試的機動車輛中。

附圖標記列表

1 方向盤

2 方向盤輪緣

3 輻條

4 方向盤盤狀件

5 方向盤轂、測力傳感器

6 螺釘

7 凸緣

8 圓柱體部分

9 8中的孔

10 電子測量電纜

11 測量連接

12 孔