专利名称：方向盘的制作方法
技术领域：
本发明总的涉及一种用于车辆的方向盘，具体涉及一种其中多个喇叭开关设在方向盘主体和设置上述方向盘主体上方的喇叭垫座之间的方向盘。
这种类型的方向盘揭示在日本专利未经审查的出版物No.5-139318中。
在这样一种传统方向盘中，喇叭开关有很多的构件，因此，为制造和管理这些构件需要很多的时间和劳力。
此外，传统方向盘使用了这样一种结构，即喇叭开关的构成部分以一种分散设置的方式设置从而需要较大的空间来安装喇叭开关。因此，要在方向盘内设置其他功能件就受到限制，且位于喇叭垫座下的空间不能有效地加以利用。
鉴于以上问题，本发明的目的在于提供一种其中喇叭开关的组成构件数量能被减少且能更紧凑地设置的方向盘。
根据本发明，方向盘包括一设有保持孔的方向盘体和一设置在方向盘体上方的喇叭垫座。
此外多个喇叭开关设在喇叭垫座和方向盘主体之间，每一喇叭开关包括一绝缘间隔件，该间隔件在其末端的外周缘表面设有扩大的管形部分。该管形部分保持在方向盘主体内的保持孔中。
此外，每一喇叭开关包括一电气连接至喇叭工作电路一个电极且与喇叭垫座的背面相接触以将喇叭垫座向上推的喇叭簧片，以及一电气连接至喇叭工作电路另一电极且具有设在喇叭簧片的接触部分下的接触部分的舌片。喇叭簧片和舌片以绝缘方式设在间隔件上。每一喇叭开关还包括一螺固于喇叭垫座的台肩式螺栓，该台肩式螺栓包括一穿过并大于间隔件的管形部分的螺栓体。具体说来，该台肩式螺栓包括一自螺栓体的一端延伸并螺固于喇叭垫座的外螺纹部分，以及一设在螺栓体的另一端且其直径大于间隔件的管形部分的内径的头部。该台肩式螺栓从其相对喇叭垫座的一端插入间隔件的管形部分并螺固于喇叭垫座。
参阅附图及下列所附权利要求的描述，本发明的其他目的、特点和特征将变得更为清楚，所有附图均构成本说明书的一部分，且其中的数字标号在各附图中表示相应的部件。
图1是本发明的方向盘的一较佳实施例的剖视图；图2是图1中所示的方向盘的顶视图；图3是图1中所示的方向盘的喇叭开关的分解立体图；图4是图1中所示的喇叭开关的放大的剖视图；图5是一传统方向盘的剖视图；图6是本发明的方向盘的另一较佳实施例的剖视图；图7是图6中所示的方向盘的喇叭开关的分解立体图；图8是当冲击力作用于一喇叭垫座时图6中所示的方向盘的剖视图。
如图1和图2所示，本发明的方向盘W1的一较佳实施例包括三个位于方向盘主体21和喇叭垫座22之间的喇叭开关23。这里，方向盘主体21包括除喇叭垫座22、喇叭开关23和冲击能量吸收器32(后述)之外的那些方向盘构成部分。在这一实施例中，方向盘主体21包括一金属盘芯件21a(后述)；一由例如尿烷的软合成树脂制成的覆盖层21c，该覆盖层覆盖着部分金属盘芯件21a并具有一保持孔21b；以及一下盖21d。
如图2至图4中具体所示，每一喇叭开关23包括一具有绝缘性能的间隔件24、一电气连接至喇叭工作电路的正极的喇叭簧片25、一为了接地而电气连接至喇叭工作电路的负极的舌片26、以及一台肩式螺栓27。
下面具体描述一喇叭开关23。另两个喇叭开关具有相同的结构，故在此不作描述。在喇叭开关23内的间隔件24由一种例如聚醛树脂的合成树脂制成，并包括一水平延伸的底板24a、一设在底板24a一端的圆柱管形部分24b、以及一设在底板24a的另一端并从那里向下延伸的保持腿24e。管形部分24b具有一垂直延伸地通过它的插入孔或中心孔24c，且还具有一设在其外周缘的下端上的环形凸出部分24d。一安装凸台24f，它具有一阶梯表面24g并自邻近于管形部分24b的底板部分24a向上延伸。一对限制凸起部24h自邻近于安装凸台24f的底板24a处向上延伸，并分别设在底板24a的两侧上。一具有矩形横截面的安装部分24i，自邻近于保持腿24e的底板24a的底部向下延伸，并具有一垂直延伸地穿通它的插入孔24j。如图4所示，一阶梯面或台肩24K设在插入孔24j的内表面介于其两端之间。一孔241垂直地穿过底板24a的中心部分。保持腿24e用来将间隔件24暂时地定位在一底板31上(后述)，并形成一狭窄形状从而使它在受到冲击力时能很容易折断，这将在后文中加以叙述。喇叭簧片25由弹簧网制成，并包括一主体25a，它基本上或大体上为U形并具有一水平延伸的底部25b和一自底部25b的一端向上倾斜延伸的接触部分25c。一安装件部分25e自主体25a向下延伸。一用作接触点25d的凹部设在接触部25c的上端部，且一棘爪25f设在安装件部分25e上介于其上下两端之间。
如图1所示，一凸伸件22b设在喇叭垫座22的下表面上并适于在接触点25d附近紧抵喇叭簧片25的上表面。
通过将安装件部分25e插入安装部分24i内的插入孔24j中可将喇叭簧片25设在间隔件24的底板24a上从而使棘爪25f止动地与阶梯面24K啮合。一具有连接至其上的引线28的接线柱29连接于安装件部分25e的下端部以由此将喇叭簧片25电气连接至喇叭工作电路的正极。
舌片26由弹簧钢制成，并包括一对水平延伸的下、上片26a和26d，以及一连接在下、上片26a和26d的垂直片26e。上片26d用作一与喇叭簧片25的接触部分25c相配合的接触件。一通孔26b设在下片26a的大体上的中心部分，一对通孔26c设在邻近于垂直片26e的下片26a的两(右、左)侧上。一棘爪26f设在垂直片26e上。
舌片26藉分别将间隔件底板24a的每一限制凸起部24h分别穿过下片26a上的相应通孔26c以及藉止动地将垂直片26e的棘爪26f与安装凸台部24f的阶梯面24g相啮合而安装在间隔件24的底板24a上。在本实施例中，舌片26藉一穿过相互或一直线的通孔26b和241(设在间隔件24内)的铆钉30而紧固地固定于底板31，从而使舌片26藉铆钉30和底板31(冲击能量吸收器32将在后面叙述)而电气连接至喇叭工作电路的负极。
在本实施例中，铆钉30由一种能被剪切的金属材料(例如铝)制成。
本实施例中的底板31构成了由金属板制成的冲击能量吸收器32的上片33。该冲击能量吸收器32包括上片33(底板31)、下片34、以及连结上、下片33和34的变形部分36。该变形部分36能被弯曲和变形以吸收冲击能量。
在三个喇叭开关23分别设置的底板31的三个部分的每一部分中，设有一用于铆钉30的通孔31a，以及用来止动地容纳间隔件24的保持腿24e以暂时地将隔离物24定位在底板31上的保持孔31b、用于间隔件24的管形部分24b的孔31c、以及用于间隔件24的安装管形部分24i的插入孔30d。
由金属片组成、具有一固定于其上的内螺纹部分35a的安装件35，设在冲击能量吸收器32的下片34上。该安装件35藉一从其反侧穿过金属盘芯件21a的螺栓37而固定于方向盘主体21的金属盘芯件21a上，并与内螺纹部分35a螺固。因此，冲击能量吸收器32与用作喇叭工作电路的负极(接地)侧的金属盘芯件21a电气连接。螺栓37防止了冲击能量吸收器32从方向盘主体21中脱离。台肩式螺栓27包括一螺栓体27a、一外螺纹部分27b、以及一头部27c。螺栓体27a比管形部分24b长，并穿过间隔件24的管形部分24b。有外螺纹的部分27b从螺栓体27a的一端向上延伸，并螺设入设在喇叭垫座22的凸台22a内。头部27c设在螺栓体27a的另一端。头部27c的直径大于管形部分24b的插入孔24c的内径，但小于凸形部分24d的外径。螺栓体27a从管形部分24b向外突出的那部分的长度，即螺栓体27a的轴向长度与管形部分24b的轴向长度之间的长度差，大于喇叭工作距离，也就是，当向下按动喇叭垫座22以驱动喇叭时，喇叭簧片25的接触部分25c，更具体说是接触点25d将与接触部分26d相接触的距离。
在本实施例的方向盘W1中，喇叭簧片25和舌片26通过它们各自的棘爪25f和26f分别固定在间隔件24上，如上所述，接着，将间隔件24的安装部分24i插入孔31d中，并同时将保持或定位腿24e啮合入孔31b中，由此暂时地将间隔件24定位在冲击能量吸收器32的底板31上。然后，藉铆钉30将间隔件24固定于底板31上，并将引线28通过接线柱29与喇叭簧片25的安装件部分25e相连。
此后，将台肩式螺栓27的外螺纹部分27b从其下侧穿过管形部分24b内的插入孔24c而螺固入喇叭垫座22的凸台22a内。以这种方式将三个喇叭开关23和一个冲击能量吸收器32连接于喇叭垫座22上。当每个喇叭开关23藉螺栓27螺固于喇叭垫座22时，从喇叭垫座22向下突出的突出部22b在接触点25d附近紧抵喇叭簧片25的上表面。
然后，将每根引线28连接于方向盘主体21的集流环(未示)，并将每一间隔件24的管形部分24b插入方向盘主体21内的保持孔21b中，且将每一螺栓37螺固于冲击能量吸收器32的相应安装件35的内螺纹部分35a。以这种方式，将喇叭垫座22、喇叭开关23和冲击能量吸收器32连接于方向盘主体21，由此完成了方向盘W1的装配。方向盘主体21最好设置在设在车辆上的转向轴(未示)上。
从图1中能很清楚地看到，当在将方向盘W1以这种方式设置在车辆上之后按动喇叭垫座22时，台肩式螺栓27的螺栓体27a沿着并相对于管形部分24b内的插入孔24c而移动。头部27c也沿着方向盘主体21内的保持孔21b向下移动。喇叭簧片25的主体25a由喇叭垫座22的突出部22b弯曲，从而使接触部分25c的接触点25d与相应舌片26的接触部分26d形成接触，由此启动喇叭。
然后，当手移开喇叭垫座22以停止下按操作时，喇叭垫座22受喇叭簧片25的主体25a的回弹力作用向上移动，从而使台肩式螺栓27的头部27c再次与管形部分24b的凸出部分24d的底周缘相啮合以限制喇叭垫座22的向上运动，由此将喇叭垫座22回复至其原始位置。在本实施例的方向盘W1中，每一间隔件24以一种绝缘的方式固持着喇叭簧片25和舌片并通过管形部分24b将它们设置于方向盘主体21上。台肩式螺栓27也穿过间隔件24的管形部分24b以固持喇叭垫座22，并导引喇叭垫座22的向下移动。
而在图5所示的传统型方向盘W0中，设在方向盘主体1和喇叭垫座2之间的每一喇叭开关3包括九个构件，即，喇叭簧片4、绝缘间隔件5和6、铆钉7、底板8、导向间隔件9、螺钉10、安装件11、以及螺钉12。
在此方向盘W0中，喇叭簧片4藉通过绝缘间隔件5和6的铆钉连接于底板8并将喇叭垫座向上推。喇叭簧片4藉铆钉7电气连接于喇叭工作电路的正极。底板8构成一由金属片制成的冲击能量吸收器E的上部。并藉方向盘主体1的金属盘芯件1a而连接于喇叭工作电路的负极。
导向间隔件9藉从其下侧穿过底板8的螺钉10而连接于喇叭垫座2的背面，并在喇叭工作时导引喇叭垫座2的向下运动。导向间隔件9防止喇叭垫座2从底板8脱离。安装件11藉螺钉12连接于底板8的背面，并插在且保持在方向盘主体1内的保持孔1b内。安装件11将设在底板8上的喇叭开关3的喇叭簧片4，以及喇叭垫座2连接于方向盘主体1上。
传统型喇叭开关3的构件数如以上所述为九个，而本实施例的喇叭开关的构件数是六个，即间隔件24、喇叭簧片25、舌片26、台肩式螺栓27、铆钉30和底板31。
在本发明中，在未使用底板31的地方，也不需要使用铆钉30，因此构件数减少至四个，即间隔件24、喇叭簧片25、舌片26和台肩式螺栓27。即使在未使用底板31的地方，如果预定的引线连接于舌片26，喇叭开关23也能够实现其功能而没有任何不便，这是由于间隔件24的底板24a是通过管形部分24b而固定于方向盘主体21内的保持孔21b的周缘上的。
在本实施例的方向盘W1中，喇叭簧片25和舌片是设于同一间隔件24上，并且固持喇叭垫座22并导引喇叭垫座22的向下运动的台肩式螺栓27是承接在间隔件24内。因此，喇叭开关23的作用是以集中的方式提供的，且喇叭开关23本身能具有紧凑的结构。
间隔件24具有传统型结构的绝缘间隔件5和6的作用，也同时具有安装件11的作用。而且，台肩式螺栓27具有夹持传统喇叭垫座(即具有螺钉10的作用)的作用，且同时实施导向间隔件9的作用。因此，在本实施例的方向盘W1中，组成部分或构件的数量和种类得以减少。
在本实施例的方向盘W1中，由于构件的减少使得喇叭开关23能以紧凑的方式设置，从而使喇叭垫座22下的空间能够有效地加以利用。在本实施例中，每一把喇叭垫座22向上推的喇叭簧片25的主体25a具有斜的U形，因此不同于传统喇叭开关4，本发明的喇叭开关23能在结构上紧凑(这从上方也可以看出)，并因此夹持设于其上的喇叭簧片25的间隔件24也能够在结构上紧凑起来，从而喇叭开关23能具有更紧凑的结构。
在本实施例中，间隔件24设计成设置在金属片制成的大底板31上，且底板31设计成用作喇叭工作电路负极的电路的一部分。在这种情况中，当多个喇叭开关23设置在方向盘W1上时，所有的间隔件24都能设在底板31上。采用这种结构，安装操作，例如将台肩式螺栓27穿过有关间隔件24的管形部分24b而螺固于喇叭垫座22，以及每一间隔件24的管形部分24b插入方向盘主体21内的保持孔21b中的操作，能够方便地实施，由于每一间隔件24的管形部分自其所在位置的偏移由于金属底板31具有一定程度的形状保持性能而得以防止。而且，由于所有的喇叭开关23都由一共用件即底板31而电气连接于喇叭工作电路的负极，接线的时间和劳力都得到了节省。
在冲击能量吸收器32与其中的底板31相结合的地方，如在本实施例中那样，就没有必要设置一单独的底板。
同样，在冲击能量吸收器32与底板31相结合的地方，由于使用了能剪切的铆钉30来将间隔件24固定于底板31上，当冲击力作用在喇叭垫座22时，铆钉30被剪切(在这种情况中易断的保持腿24e也折断)，从而使冲击能量吸收器22的上片33(底板31)和方向盘主体21之间的连接部分折断即使间隔件24穿过管形部分24b连接于方向盘主体21也是如此，并且结果是变形部分36能很方便地弯曲和变形，由此有效吸收冲击力的能量。在有紧凑结构的喇叭开关23设置在喇叭垫座22的外周缘的地方，如本实施例所示，在喇叭垫座22的中心部的下面能得到较大的空间。因此即使在冲击力作用于喇叭垫座22中心部分上时，由于喇叭开关23不影响冲击能量吸收器32的变形部分36，这个部分能基本上吸收所有的冲击力的能量，因此增强了冲击能量吸收器32的能量吸收效率。
在本实施例中，喇叭簧片25和舌片26是藉其各自的棘爪25f和26f而固定在右间隔件24上的，但是，其他的固定装置或方法也能使用。例如，能使用热填缝法，其中安装凸部设在间隔件24的底板24a上，且这些安装凸部插入设在喇叭簧片25和舌片26内的安装通孔内，随后将这些安装凸部的伸出的末端扩展。或者，可以模制间隔件24以直接将喇叭簧片25和舌片26作为模制的插入物而结合在一起。
参阅图6和图7。图中描述了本发明的另一实施例。本实施例的总体设置大体上与图1所示的相似，有所不同的是冲击能量吸收器和支承托架。因此，下列描述主要是指向两者之间的差异。喇叭开关23的支承托架38由金属片制成并如图6所示，它包括一底部39、三个安装部40(仅示出一个)、三个支臂41((仅示出一个)，以及三个支承台42(仅示出一个)。
底部39设有将在下文中具体描述的安装孔39，冲击能量吸收器43通过穿过该孔的螺栓37而设置在底部39上。底部39在其中心部也设有一减(轻)重(量)孔3 9b以使其能容易变形。因此，底部39呈三角形框架形状。
安装部40自底部39延伸通过这种安排将支承托架38安装在方向盘主体21上。安装部40藉螺栓37紧固地螺固于方向盘主体21的金属盘芯件21a上，此时，螺栓37与设在安装部40内的螺纹部分40a螺合。安装部40经穿孔和弯曲支臂41的一端部而制得。
三个支臂41自三角形底部39的相应的三角形顶部延伸至相应的喇叭开关23。
图7中清楚表明，支承台42由一界线分成一径向外部42a和一径向内部42b，沿该界线支臂41的一端41a并入支承台42。支承台42藉部分穿孔和弯曲支臂41的另一端部而制成。
当安装部40藉螺栓37紧固地螺固于方向盘主体21的金属盘芯件21a时，支承台42的外部42a紧抵于方向盘主体21的支承平面21d上而此时内部42b径向向内延伸并离开方向盘主体21的金属盘芯件21a和支承平面21d。
安装部40的外部42a设有一用来承接间隔件24的管形部分24b的槽口42f。
安装部40的内部42b设有用于铆钉30的圆形通孔42c，与间隔件24的保持孔24e相啮合的、用来暂时将间隔物24定位在支承台42上的矩形通孔42d、以及安装凸部24j插入其内的矩形通孔42e。
冲击能量吸收器43由金属片制成，并包括一上片43a、一下片43b、以及一连接片43a和43b的变形部分43c。下片43b设有与底部39的安装孔39a相应的螺纹部分43d。冲击能量吸收器43藉旋紧螺栓44而紧固地设置在底部39上。
变形部43c包括一塑性变形部43e和一易塑性变形部分43f，这两部分的厚度彼此不同以有效吸收冲击力而不管其大小如何。如果这两部分43e和43f厚度相同，则可以设置一较大的减重孔于易塑性变形部分43f以使其较变形部分43e更易变形。
当一冲击力F作用于喇叭垫座22的中心部分时，如图8所示，由于底部39设有减重孔39b，底部39很容易变形以致于冲击能量吸收器43也变形以吸收冲击力F的能量。当施加一较小冲击力时，易塑性变形部分43f变形以吸收冲击力。当施加的是一较高的冲击力时，不仅易塑性变形部分43f而且塑性变形部分43e也变形以吸收冲击力。因此，冲击能量吸收器43能吸收范围较宽的冲击力。
虽然本发明结合目前认为最实际和最佳的实施例作了描述，应予理解的是本发明不受限于上述揭示的实施例，相反，本发明拟覆盖包含在所附权利要求书的精神和范围内的各种变化和等效的结构。
权利要求
1.一种方向盘，它包括一方向盘主体；一设在方向盘主体上方的喇叭垫座；形成部分喇叭工作电路、设在所述喇叭垫座和所述方向盘主体之间的多个喇叭开关；其特征在于每一所述喇叭开关包括一绝缘间隔件；一电气连接至所述喇叭工作电路的一电极的喇叭簧片，所述喇叭簧片与所述喇叭垫座相接触以将所述喇叭垫座向上推；一电气连接至所述喇叭工作电路的另一电极的舌片，所述舌片具有一设在所述喇叭簧片的所述接触部分下方的接触部分；以及一螺固于所述喇叭垫座的台肩式螺栓；所述间隔件具有一管形部分，该管形部分具有一设在其远端其外周缘表面上的扩大部分；所述台肩式螺栓包括一穿过所述管形部分的轴向延伸的螺栓体，所述螺栓体长于所述管形部分、一从所述螺栓体的一端延伸并螺固于所述喇叭垫座的外螺纹部分、以及一设在所述螺栓体的另端上的头部，所述头部的直径大于所述管形部分的内径；所述喇叭簧片和所述舌片以绝缘方式设在所述间隔件上，且所述管形部分保持在设于所述方向盘主体内的保持孔内，且所述台肩式螺栓从与所述喇叭垫座相对的一端插入所述管形部分。
2.如权利要求1所述的方向盘，其特征在于所述间隔件固定地设在一由金属片组成的底板上且所述底板构成所述喇叭工作电路的一部分。
3.如权利要求2所述的方向盘，其特征在于所述底板构成冲击能量吸收器的一部分。
4.如权利要求3所述的方向盘，其特征在于所述间隔件藉一能被剪切的铆钉而设置。
5.如权利要求1所述的方向盘，其特征在于所述间隔件固定地设在一由金属片组成的支承平台上，且所述底板构成冲击能量吸收器的一部分。
6.如权利要求5所述的方向盘，其特征在于，所述支承平台构成用于冲击能量吸收器的支承托架的一部分。
7.如权利要求6所述的方向盘，其特征在于所述支承托架包括一底部、多个自所述底部延伸、固定于所述方向盘主体的安装部分、多个自所述底部延伸至相应的所述喇叭开关的支臂、以及多个均连接至相应的所述支臂的支承平台。
8.如权利要求7所述的方向盘，其特征在于所述底部包括所述冲击能量吸收器通过该孔而紧固于所述底部的安装孔、以及一减重孔。
9.如权利要求7所述的方向盘，其特征在于所述冲击能量吸收器包括一上片、一下片、以及连接所述上、下片的变形部分。
全文摘要
多个喇叭开关设在方向盘主体和设在方向盘主体上方的喇叭垫座中间。每一喇叭开关包括一具有绝缘性能的间隔件、一连接至喇叭工作电路正极并将喇叭垫座向上推的喇叭簧片、一连接至喇叭工作电路负极的舌片、以及一可剪切的台肩式螺栓。喇叭簧片和舌片设在间隔件上。间隔件具有一设在其末端的外周缘表面上的扩大部分的管形部分。管形部分保持在方向盘主体内的保持孔中。台肩式螺栓从相对喇叭垫座的一端插入管形部分并螺固于喇叭垫座。
文档编号B60Q5/00GK1127206SQ95115660
公开日1996年7月24日 申请日期1995年9月28日 优先权日1994年9月28日
发明者铃木宪优, 藤田佳幸, 矶村基 申请人:丰田合成株式会社