具有用于触发车辆声学警告装置的声学输出的改进机电触发装置的车辆方向盘

文档序号:1820907 发布日期:2021-11-09 浏览:21次 >En<

阅读说明:本技术 具有用于触发车辆声学警告装置的声学输出的改进机电触发装置的车辆方向盘 (Vehicle steering wheel with improved electromechanical triggering device for triggering the acoustic output of a vehicle acoustic warning device ) 是由 O·卡岑贝格尔 S·施伦克 S·瓦尔 M·沙费尔 D·吕策尔 于 2020-02-17 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种车辆方向盘(1),具有方向盘体(2),其具有用于紧固在转向轴处的毂区域(10)、方向盘圈(3)以及用于将方向盘圈(3)紧固在毂区域(10)处的至少一个辐条(4);气囊激发装置(17,18);其中机电触发装置(5)具有布置在悬臂(6a,6b)与方向盘体(2)之间的至少一个力记录器(8),缓冲盖板(6)经由力记录器支撑在方向盘体(2)处,以便测量与作用在缓冲盖板(6)的致动表面(15)上的致动力相关联的力值;其中机电触发装置(5)还包括与力记录器(8)导电地相连的至少一个分析电子器件(26),以便借助于由至少一个力记录器(8)测量的力值来确定致动力值并且如果需要,触发车辆声学警告装置的声学输出。(The invention relates to a vehicle steering wheel (1) having a steering wheel body (2) with a hub region (10) for fastening at a steering shaft, a steering wheel ring (3) and at least one spoke (4) for fastening the steering wheel ring (3) at the hub region (10); an airbag excitation device (17, 18); wherein the electromechanical triggering device (5) has at least one force recorder (8) arranged between the suspension arms (6a, 6b) and the steering wheel mass (2), via which the damping flap (6) is supported at the steering wheel mass (2) in order to measure a force value which is associated with an actuating force acting on an actuating surface (15) of the damping flap (6); wherein the electromechanical triggering device (5) further comprises at least one evaluation electronics (26) which is connected in an electrically conductive manner to the force recorder (8) in order to determine an actuating force value by means of the force values measured by the at least one force recorder (8) and, if required, to trigger an acoustic output of the acoustic warning device of the vehicle.)

具有用于触发车辆声学警告装置的声学输出的改进机电触发 装置的车辆方向盘

技术领域

本发明涉及一种具有改进机电触发装置的车辆方向盘,所述触发装置用于触发车辆声学警告装置的声学输出,即例如借助机动车辆的喇叭输出声学喇叭信号。典型地,车辆方向盘具有用于紧固在转向轴处的毂区域(也简称为毂)、方向盘圈以及用于将方向盘圈支撑在毂区域处的至少一个辐条。

背景技术

在此,覆盖方向盘毂的缓冲盖板(Pralltopfabdeckung)典型地形成用于机电按键的操作表面,其中按下缓冲盖板以触发喇叭。这种触发应当仅在针对性的、有意的操作时生效而不应在意外触碰时触发。由于缓冲盖板同时形成了布置在方向盘毂区域中的气囊激发装置的盖板,所以这对设计师造成了若干困难,即需要巧妙地放置用于触发喇叭信号的按键。气囊激发装置一般由具有约67l体积的气囊、气囊固定件、发生器和发生器支架组成。典型地,缓冲盖板被紧固在气囊激发装置处,并且上述按键被布置在方向盘体与气囊激发装置之间。这不仅在传递致动力的情况下触发所谓的喇叭信号时会在力损失方面具有机械上的缺点,而且还会影响方向盘表面设计的外观和机械布局。由于在已知的解决方案中应将缓冲盖板与气囊激发装置一起可移动地支承在方向盘体处,出于外观和防受伤的原因,几乎无间隙的传递无法在缓冲盖板的致动表面与方向盘体的表面之间,尤其是在辐条的区域中实现。

发明内容

因此,本发明的基本目的在于,提供一种车辆方向盘(还简称为方向盘),所述车辆方向盘的机电触发装置具有改进的机械和外观整合,所述机电触发装置用于触发车辆声学警告装置的声学输出,所述机电触发装置尤其在检测致动力方面有所改进并且以节省构造空间的方式实现。根据本发明,该目的通过具有权利要求1特征的车辆方向盘实现。同样有利的用途是从属权利要求的主题。要注意的是,在下文说明中单独详述的特征以及措施可以以任意的技术上有意义的方式彼此组合并且展现出本发明的其他设计方案。另外,结合附图表征,本说明书将对本发明进行详解。

本发明的车辆方向盘具有:方向盘体,所述方向盘体带有被形成为用于紧固在转向轴处的毂区域;方向盘圈;以及用于将方向盘圈紧固在毂区域处的至少一个辐条。方向盘圈形成方向盘的抓握面并且通常被形成为封闭的环并且用于通过围绕车辆方向盘的旋转轴线旋转车辆方向盘来进行转向系统的转向调整,方向盘圈并不一定是闭合的,于是本发明的如下的实施方式也是可设想的,其中方向盘圈仅形成环的一部分。例如方向盘圈形成所谓的与单一辐条相连的方向盘喇叭作为抓握面或者构成半圆至四分之三圆,其中方向盘圈与一个、两个或更多个辐条相连。

本发明的方向盘还具有气囊激发装置。所述气囊激发装置例如包括气囊(还称为“空气囊”)、气囊固定件、发生器(用于产生填充气囊的气体)以及发生器支架。

根据本发明,还设置有机电触发装置,以便触发车辆声学警告装置的声学输出。根据本发明设置的触发装置具有缓冲盖板(还简称为“盖”),所述缓冲盖板在所述方向盘体处至少部分覆盖所述毂区域并且同时形成致动表面。缓冲盖板被形成为,使其跨接(优选自支撑地、也就是说在方向盘体的外部支撑件之间没有中间支撑的情况下跨接)接纳空间,所述接纳空间设置在所述毂区域与所述缓冲盖板之间并且被设置为用于至少部分接纳所述气囊激发装置。例如所述气囊激发装置被固定在所述方向盘体处。所述缓冲盖板在朝向所述致动表面的致动力的作用下,沿毂区域的方向以弹性且可复位地偏移的方式支承在所述方向盘体处,和/或被形成为弹性可复位地在毂区域的方向上变形。偏移应理解为几分之一(如十分之一)毫米的位置变化。根据本发明,所述缓冲盖板具有至少一个悬臂,所述悬臂超出所述接纳空间、侧向地在方向盘圈的方向上伸出。例如,设置有两个对角线相反的悬臂,所述悬臂彼此相反指向且同时分别沿着方向盘体的辐条延伸。

根据本发明,所述机电触发装置还具有布置在所述悬臂与所述方向盘体之间的至少一个、优选三个或更多个力记录器,所述缓冲盖板经由所述力记录器支撑在所述方向盘体处,以便测量与作用在所述缓冲盖板的所述致动表面上的致动力相关联的力值。

根据本发明,所述机电触发装置还包括与所述力记录器导电地相连的至少一个分析电子器件,以便借助于由所述至少一个力记录器测量的力值来确定致动力值并且在某些情况下触发所述车辆声学警告装置的声学输出。例如,当所述致动力值超过预定的阈值时进行触发。在多个力记录器的情况下,通过对所有力值求并均值、在某些情况下对所有力值求加权平均值来确定所述致动力值。在此,由分别通过对应放置的传感器可检测的转向轴或转向柱的倾斜度和/或转向角度得出权重。在多个力记录器的情况下,阈值的超过通过中央分析单元或通过更高级别的分析单元来确定。

通过将所述力记录器布置在缓冲盖板与方向盘体之间,在致动表面与力记录器之间实现了相对较短的力路径,其仅通过一个部件作用。这产生了精确的致动力测定。

优选地,所述至少一个力记录器布置在由所述车辆方向盘限定的转向轴线的外部,并且更优选地布置在用于接纳所述气囊激发装置的接纳空间的外部,最优选地是径向布置在所述气囊激发装置的旁边。

优选地,所述致动表面在所述接纳空间上方、优选在形成连续的过渡部的情况下延伸到所述悬臂中。换言之,所述悬臂(或多个悬臂)和所述缓冲盖板的布置在所述接纳空间上方的区域形成了致动表面。

优选设置有至少两个、例如三个力记录器。

优选地,所述分析电子器件具有中央分析单元,以便从多个、优选全部的力记录器得到的力值来确定致动力。替代地,可以使用主/从系统,其中与一个力记录器相关联的分析单元被设置为更高级别的主控。例如,为了便于在力记录器之间进行数据通信,设置一总线系统。

优选地,所述力记录器分别布置在所述方向盘体的辐条与所述多个悬臂之一之间。

优选地,所述力记录器被设计成用于以光学方式、电容方式、电感方式或电阻方式测量所述力值。优选地,使用以光学方式测量的力记录器。例如使用光学反射测量方法,其中光的光强度或传播时间随着待测量的力而变化。优选地,设置有用于将所述力记录器预张紧的装置,由此可以使取决于方向盘位置的重力对缓冲盖板的影响最小化。

优选地,设置有由弹性材料(如弹性体、橡胶等)形成的拱顶作为促使所述缓冲盖板的弹性复位的复位元件。拱顶例如理解为中空锥体。

优选地,所述力记录器布置在由所述拱顶限定的中空体积中。所述拱顶例如具有一侧开口的中空体积并且所述拱顶套设在所述力记录器上。例如,光从拱顶的开口端发射到拱顶的封闭端中,以便在那里再次被反射到开口端的方向上,最终在开口端再次被接收。对应地,光源和接收器共同布置于延伸在所述拱顶下方的界定所述中空体积的电路板上。

根据一个设计方案,在所述缓冲盖板处设置有多个辐条和多个悬臂,其中所述缓冲盖板以辐条至辐条的方式延伸,跨接所述毂区域。

优选地,还设置有布置在所述辐条的区域中的电子或机电操作元件、尤其是多功能操作元件(还简称为“Mufu”),并且所述缓冲盖板被布置为邻接所述操作元件。多功能操作元件理解为具有多于两种控制功能或开关功能的操作元件。更优选地,所述缓冲盖板在至少一个方向上被固定在所述操作元件处。例如在两个相反的辐条处分别布置有一个操作元件。所述操作元件例如具有带有扫描表面的指纹传感器,以便检测生物计量数据和/或以便借助于检测在扫描表面上移动的指纹来控制光标。

在一个设计方案中,在缓冲盖板与操作元件之间设置有定位接合件,以便保证操作元件与缓冲盖板之间的预定的相对取向。例如设置有销,所述销接合到操作元件的凹陷中。

优选地,所述缓冲盖板经由卡合连接件固定在所述操作元件处,所述卡合连接件还被形成为限制(beanschlagend)所述缓冲盖板的移动。例如,在所述操作元件处形成有卡榫,所述卡榫接合到在所述缓冲盖板处形成的卡合凸起的卡槽中。所述卡合连接件例如被形成为,使得所述复位元件在所述缓冲盖板的休止位置中被预张紧。

优选地,所述力记录器被紧固在所述操作元件的支架处或者被紧固在所述操作元件的电路板上。例如,上述光学式检测力记录器的光源和接收器被布置在所述操作元件的电路板上,并且所述拱顶作为复位元件(在其中空体积中容纳光源和接收器)用其开口端支撑在电路板上。

优选地,所述操作元件具有致动件和/或挡板,在所述操作件的休止位置以及所述缓冲盖板的休止位置中,该致动件和/或挡板面向驾驶员的表面齐平地过渡到所述缓冲盖板的所述致动平面中。

另外,本发明还涉及上述实施方式之一中的车辆方向盘在机动车辆中的用途。

附图说明

下面借助于附图详细解说本发明以及技术环境。要注意的是,附图示出本发明的特别优选的实施例,然而本发明并不受限于这些实施例。在附图中:

图1示出本发明车辆方向盘1的一个实施方式的俯视图;

图2示出本发明车辆方向盘1的在图1中所示实施方式的部分分解视图;

图3a示出剖线A'-A'的位置的视图,用于解说图3b的截面图;

图3b示出来自图1和图2的本发明车辆方向盘1的截面图;

图4示出来自图1和图2的本发明车辆方向盘1的实施方式的细节图;

图5示出来自图1和图2的本发明车辆方向盘1的实施方式的细节截面图;

图6示出来自图1和图2的本发明车辆方向盘1的实施方式的细节截面图;

图7示出示意图,用于说明来自图1和图2的本发明车辆方向盘1的实施方式的力记录器8;

图8示出另一个示意图,用于说明来自图1和图2的本发明车辆方向盘1的实施方式的力记录器8。

具体实施方式

图1以俯视图示出本发明车辆方向盘1的一个实施方式。该车辆方向盘具有方向盘体2。在方向盘体2的中央,方向盘体具有毂区域10,所述毂区域用于紧固在车辆转向系统的转向轴(未示出)处。对应地,方向盘用于通过围绕转向轴线D旋转来进行转向调整。毂区域10在图1中布置在面向驾驶员的缓冲盖板6下方,所述缓冲盖板属于机电触发装置5,所述机电触发装置进而被设置为用于触发未示出的车辆声学警告装置(即,喇叭装置)的声学输出。方向盘体2形成围绕毂区域10的环形的方向盘圈3,所述方向盘圈通过两个对角线相反的、分别在毂区域10与方向盘圈3之间延伸的辐条4支撑在毂区域10处。在辐条4处面向驾驶员分别设置有多功能操作元件7,所述多功能操作元件用于进行手动的操作输入以便控制车辆机组。图1中未示出的气囊激发装置位于缓冲盖板6下方,处于方向盘体2的中央,位于毂区域10之上。缓冲盖板6提供了致动表面15,如下文将阐释的,其被以预定的致动力进行手动致动以触发声学输出。图2是分解图,其中取下了缓冲盖板6以及气囊激发装置,并且一方面露出了朝向位于气囊激发装置下方的发生器支架11的视角,所述发生器支架被缓冲盖板6以自支撑方式覆盖,并且另一方面露出了朝向方向盘体2的毂区域10的视角。

为了振动退耦,发生器支架11借助于四个由橡胶形成的减振器13支承在毂区域10处,其中设置在发生器支架11处的两个卡合销12(这些卡合销与设置在毂区域10处的卡合弹簧14处于卡合接合)实现了在毂区域10处的固定。缓冲盖板6具有侧向的、沿着辐条4在方向盘圈3的方向上延伸的悬臂6a、6b,所述悬臂在背离驾驶员的侧面上形成定位辅助件14和卡合凸起9b。卡合凸起9a与在操作元件7侧面形成的卡榫9b共同作用,于是在缓冲盖板6与相应的多功能操作元件7之一之间形成了有间隙的卡合连接件9,以便在致动方向上限制缓冲盖板6的移动,使得虽然有这种止挡作用,但缓冲盖板6在致动表面15上的致动力的作用下仍然可以沿毂区域10的方向,以弹性且可复位的方式支撑在方向盘体2处并保持可移动。

借助于缓冲盖板6的偏移,利用属于机电触发装置5的力记录器8来确定在此施加的致动力。缓冲盖板6经由力记录器8支撑在方向盘体2处,以便测量与作用于缓冲盖板6的致动表面15的致动力相关联的力值。力记录器8布置在由车辆方向盘1限定的转向轴线D的外部,并且布置在被设置为用于接纳气囊激发装置17、18的接纳空间的外部,并且径向布置在气囊激发装置17、18的旁边。

在图3a和图3b的截面图中还示出,缓冲盖板6自支撑地在毂区域10上方延伸并且同时跨接接纳空间19,所述接纳空间被跨接式地形成为被设置为用于至少部分地接纳由气体发生器18和气囊17组成的气囊激发装置17、18的接纳空间19。如另外还可以从中看到的,缓冲盖板6被形成为,使得致动表面15在接纳空间19上方延伸,而形成向悬臂6a、6b延伸的连续的过渡部。

图4是在取下缓冲盖板6的情况下多功能操作元件7的细节俯视图。展示了在缓冲盖板6与操作元件7之间产生卡合连接件9的卡榫9b,其功能可以从图5看出(该图5示出沿着剖自图4的剖线B-B的截面)。卡榫9b与从悬臂6b伸出的卡合凸起9a共同作用,其方式为卡榫结合到卡合凸起的卡槽中,从而形成卡合连接件16以限制缓冲盖板6的移动。图6对应于沿着来自图4的剖线A-A的截面并且基本上示出光学力记录器8的功能以及促使缓冲盖板6弹性复位的复位元件23的功能。从图7中得到了放大的细节图。复位元件23分别由弹性体制成并且被形成为拱顶状并且分别被布置在悬臂6a、6b之一的下方,以便分别促使缓冲盖板6从经致动的位置向未致动的位置复位。

如从图6中可以看到的,操作元件7分别具有致动件7b,其面向驾驶员的表面7a在操作件7b的休止位置以及缓冲盖板6的休止位置(也就是说未致动位置)中齐平地过渡到缓冲盖板6的致动平面15中。

复位元件23一方面支撑在属于多功能操作元件7的电路板25上并且另一方面经由在多功能操作元件7的壳体16中被引导的推杆27支撑在缓冲盖板6的悬臂6b的背面(也就是说背离驾驶员的一侧)。由复位元件23和电路板25形成的中空体积21用于布置光学力记录器8,所述光学力记录器与分析电子器件26导电地相连,所述分析电子器件被布置在多功能操作元件7的电路板25上。分析电子器件26被形成为,借助于由力记录器8测量的力值来确定致动力值并且在超过预定的值时触发车辆声学警告装置的声学输出。

光学力记录器8的功能将通过图7和图8变得清晰。力记录器8具有由光学发射器20a和光学接收器20b形成的组合20。由发射器20a发射的光在反射器22处朝向接收器20b的方向被反射。反射器22在中空体积21中被布置在复位元件23的背离推杆27的侧面上。被反射器22反射到接收器20b上的光的量将明确地随着由致动造成的复位元件23的变形而改变,并且由此是待通过力记录器测量的力值的度量。

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