方向盘单元和方向盘组件的制作方法

1.本发明涉及车辆的操纵机构，具体地，涉及方向盘单元和方向盘组件。


背景技术：

2.车辆通常通过其前轮调节机动车辆的期望方向。车辆的驾驶员通过方向盘设定期望的方向。为此，使方向盘的轮缘旋转，使得前轮指向期望的方向。
3.通常，方向盘作为单独的单元被输送到车辆制造商以安装到车辆的转向柱上。具体地，转向柱的头部设置有螺纹部，转向柱穿过方向盘的骨架并且经由螺母固定到方向盘上。因此，方向盘中所包含的安全气囊需要在完成转向柱与方向盘的骨架之间的固定之后再进行安装。
4.因此，期望能够以简单且便捷的方式进行安装和拆卸的方向盘。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种能够以简单且便捷的方式被安装和拆卸的方向盘单元和方向盘组件，特别是在方向盘骨架上已经安装有安全气囊的情形下，仍然能够以简单且便捷的方式被安装和拆卸的方向盘单元和方向盘组件。
6.本发明的一方面提供一种方向盘单元，其包括方向盘骨架和安装在所述方向盘骨架上的安全气囊，
7.其中，
8.还包括设置在所述方向盘骨架上的通孔附近的锁定装置，其用于将穿过所述通孔的外部构件沿第一方向锁定在所述方向盘单元上，
9.其中，所述锁定装置与所述安全气囊设置在所述方向盘骨架的同一侧面上，以及，所述锁定装置包括成型部，所述成型部具有第一抵接面和第二抵接面，当所述成型部相对于所述方向盘骨架从第一角度枢转到第二角度以锁定所述外部构件时，所述第一抵接面被定位成垂直于所述第一方向，并且，所述第二抵接面被定位成沿着所述第一方向。
10.根据本发明的实施例，所述锁定装置还包括安装销，所述安装销被构造为穿过所述成型部的安装孔，以将所述成型部枢转地安装到所述方向盘骨架。
11.根据本发明的实施例，所述锁定装置还包括工具和连接到所述成型部的致动部，所述致动部与所述成型部在所述安装销的圆周方向上间隔开并且具有致动面，以及，所述工具向致动面施力以使得所述成型部枢转。
12.根据本发明的实施例，所述致动部包括第一致动分部和第二致动分部，所述成型部、所述第一致动分部和所述第二致动分部被构造为块状且依次在所述安装销的圆周方向上间隔开，以及，所述第一致动分部上的第一致动面和所述第二致动分部上的第二致动面彼此相邻并且用于在相反的方向上致动所述成型部。
13.根据本发明的实施例，所述锁定装置还包括固定在所述方向盘骨架上的安装座，以及，所述安装销将所述成型部枢转地安装在所述安装座上。
14.根据本发明的实施例，所述安装座的面向所述外部构件的侧面被构造为与所述外部构件的外表面相匹配。
15.根据本发明的实施例，所述安装座包括间隔设置的第一安装座部分和第二安装座部分，以及，所述成型部位于所述第一安装座部分和所述第二安装座部分之间。
16.根据本发明的实施例，所述外部构件为转向柱，以及，所述方向盘骨架的所述通孔上设置有用于所述转向柱上的外花键配合的内花键。
17.本发明的另一方面提供一种方向盘组件，其包括安装在一起的方向盘单元和转向柱，所述方向盘单元包括方向盘骨架和安装在所述方向盘骨架上的安全气囊，
18.其特征在于，
19.所述转向柱的头部的侧面上设置有凹槽，以及，
20.所述方向盘单元包括设置在所述方向盘骨架上的通孔附近的锁定装置，其用于将穿过所述通孔的所述转向柱沿第一方向锁定在所述方向盘单元上，
21.其中，所述锁定装置与所述安全气囊设置在所述方向盘骨架的同一侧面上，以及，所述锁定装置包括成型部，所述成型部具有第一抵接面和第二抵接面，当所述成型部相对于所述方向盘骨架从第一角度枢转到第二角度以锁定所述转向柱时，所述第一抵接面被定位成垂直于所述第一方向，并且，所述第二抵接面被定位成沿着所述第一方向，所述第一抵接面抵靠所述凹槽的端面，并且，所述第二抵接面与所述凹槽的侧面过盈配合。
22.根据本发明的实施例，所述转向柱上设置有限位部，所述限位部用于限制所述方向盘骨架相对于所述转向柱在与所述第一方向相反的方向上的位置。
附图说明
23.下面将参考附图来描述本发明示例性实施例的特征、优点和技术效果。在附图中，相同的符号标示相同的元件，其中：
24.图1示意性地示出根据本发明实施例的方向盘组件。
25.图2示意性地示出根据本发明实施例的方向盘组件中的部分构件。
26.图3(a)-图3(d)示意性地示出根据本发明实施例的方向盘组件的安装/拆卸过程。
27.图4示意性地示出根据本发明实施例的方向盘组件中的转向柱。
具体实施方式
28.以下将结合附图描述根据本发明的方向盘单元和方向盘组件的具体实施方式。下面的详细描述和附图用于示例性地说明本发明的原理，本发明不限于所描述的优选实施例，本发明描述的各个实施例既可以单独使用，也可以任意组合，本发明的保护范围由权利要求书限定。
29.此外，空间相关术语(诸如“上”、“下”、“左”和“右”等)用于描述附图所示的元件与另一个元件的相对位置关系。因此，空间相关术语可以应用到使用时与附图所示的方向不同的方向中。显然，虽然为了易于说明，所有这些空间相关术语指的是附图所示的方向，但是本领域技术人员能够理解可以使用与附图中所示的方向不同的方向。
30.图1示意性地示出根据本发明实施例的方向盘组件。图2示意性地示出根据本发明实施例的方向盘组件中的部分构件。以下参照图1和图2描述根据本发明实施例的方向盘组
件。
31.如图1所示，根据本发明的方向盘组件1包括安装在一起的方向盘单元10(仅示意性地示出其部分零件)和转向柱20，以及，该方向盘单元10包括方向盘骨架110，方向盘骨架110包括通孔1101，方向盘骨架110还包括设置在方向盘骨架110上的通孔1101附近的锁定装置120，该锁定装置120用于将穿过通孔1101的转向柱20沿第一方向d锁定在方向盘单元10上，这将在下文进行详细描述。
32.需要说明的是，尽管未被示出，但是本发明的方向盘单元10还包括安装在方向盘骨架10上的安全气囊，并且锁定装置120与安全气囊设置在方向盘骨架110的同一侧面上(该同一侧面在图1中示为方向盘骨架10的上表面)，即，本发明旨在解决的技术问题是，在已经将安全气囊安装在方向盘单元的方向盘骨架上的情形下，方向盘单元与转向柱的安装和拆卸。
33.而且，本文中的术语“沿第一方向锁定”是指防止例如两个构件在第一方向上的相对移动。具体地，本发明中的锁定装置120将穿过通孔1101的转向柱20沿第一方向d锁定在方向盘单元10上，是指锁定装置120能够防止转向柱20相对于方向盘单元10沿第一方向d的相对移动，以防止转向柱20脱离方向盘单元10。
34.以下参照图2详细描述根据本发明的方向盘单元10中的锁定装置120。
35.如图2所示，转向柱20的头部(即，一个端部)的侧面上设置有凹槽210，凹槽210包括端面2101和侧面2102。能够理解，这里的凹槽210的端面2101和侧面2102基于转向柱20的方位，具体地，凹槽210的与转向柱20的一端大致平行的表面被认为是端面，以及，凹槽210的与凹槽210的端面连接的面被认为是侧面。
36.如图1和图2所示，锁定装置120包括成型部1201、安装销1202和安装座1205。以下对锁定装置120的这些构件进行详细描述。
37.如图2所示，锁定装置120的成型部1201具有第一抵接面和第二抵接面，当成型部1201相对于方向盘骨架110从第一角度枢转到第二角度以锁定转向柱20(即，成型部1201处于图2所示的方位)时，第一抵接面抵靠凹槽210的端面2101，并且，第二抵接面与凹槽210的侧面2102过盈配合，此时，成型部1201的第一抵接面被定位成垂直于第一方向d，并且，第二抵接面被定位成沿着第一方向d。因此，在本发明的方向盘系统1中，锁定装置120的成型部1201通过经由第一抵接面处的支撑力和第二抵接面处的摩擦力两者，将转向柱20沿第一方向d锁定在方向盘单元10上。
38.如图1所示，安装销1202穿过成型部1201的安装孔(未示出)，安装销1202与成型部1201的安装孔过盈配合，并且将成型部1201枢转地安装到方向盘骨架110的安装座1205，其中，安装座1205固定地安装(例如，焊接)在方向盘骨架110上。
39.作为本发明的一个实施例，安装座1205的面向转向柱20的侧面被构造为与转向柱20的外表面相匹配。即，转向柱20的外表面为柱面，安装座1205的面向转向柱20的侧面也被构造为一段柱面，以避免在安装和拆卸转向柱10时干涉转向柱20的移动。
40.作为本发明的一个实施例，安装座1205具体地被设置为包括间隔设置的第一安装座部分和第二安装座部分，以及，成型部1201被定位在第一安装座部分和第二安装座部分之间。能够理解，这有利于对成型部1201进行稳定且支撑力均匀分布的支撑。
41.作为本发明的一个实施例，为了致动成型部1201以使其枢转，锁定装置120还包括
工具(未示出)和连接到成型部1201的致动部，致动部包括第一致动分部1203和第二致动分部1204，成型部1201、第一致动分部1203和第二致动分部1204被构造为块状且依次在安装销1202的圆周方向上间隔开，以及，第一致动分部1203上的第一致动面1203a和第二致动分部1204上的第二致动面1204a彼此相邻并且用于在相反的方向上致动成型部1201，工具分别向第一致动面和第二致动面施力以使得成型部1201在相反的方向上枢转。例如，工具为杆件。
42.图3(a)-图3(d)示意性地示出根据本发明实施例的方向盘组件的安装/拆卸过程。以下参照图3(a)-图3(d)描述根据本发明实施例的方向盘组件的安装/拆卸。
43.如图3(a)所示，转向柱20从下方向上移动以进入方向盘骨架110的通孔1101并且继续移动以超过方向盘骨架110，此时，锁定装置120的成型部1201相对于方向盘骨架110处于第一角度；如图3(b)-3(c)所示，为了将转向柱20沿第一方向d锁定在方向盘单元10上，用工具向第二致动部1024的第二致动面施加力，使得成型部1201由图3(a)所示的位置开始枢转经过图3(b)和图3(c)所示的位置，直到图3(d)所示的位置；在图3(d)所示的成型部1201中，锁定装置120的成型部1201相对于方向盘骨架110处于第二角度，成型部1201的第一抵接面抵靠凹槽210的端面2101，并且，第二抵接面与凹槽210的侧面2102过盈配合，此时，成型部1201的第一抵接面被定位成垂直于第一方向d，并且，第二抵接面被定位成沿着第一方向d，因此，成型部1201通过经由第一抵接面处的支撑力和第二抵接面处的摩擦力两者，将转向柱20沿第一方向d锁定在方向盘单元10上。
44.反之，如果需要将转向柱20从方向盘单元10拆下时，用工具向第一致动部1203的第一致动面1203a施加力，使得成型部1201由图3(d)所示的位置开始枢转经过图3(b)和图3(c)所示的位置，直到图3(a)所示的位置，转向柱20从上方而向下移动以离开方向盘骨架110的通孔。
45.能够理解，在一些情况下，可以为成型部1201设置保持构件，该保持构件用于保持成型部相对于方向盘骨架110处于第二角度的位置。但是考虑到方向盘单元安装到转向柱之后，主要受到重力、驾驶员施加的向下的力等大致沿着第一方向的力，因此，本发明的方向盘单元中设置保持构件不是必须的。
46.因此，在本发明的方向盘单元和方向盘系统中，在方向盘骨架上已经安装有安全气囊的情形下，仍然能够以简单且便捷的方式被安装和拆卸转向柱。
47.图4示意性地示出根据本发明实施例的方向盘组件中的转向柱。以下参照图4描述根据本发明实施例的方向盘组件中的转向柱。
48.如图4所示，根据本发明实施例的方向盘组件的转向柱20为柱状件，其包括多个部段，即，从转向柱20的头部开始依次为第一部段20a、第二部段20b、第三部段20c和第四部段20d，其中，第一部段20a为圆柱状部段，并且，以上提到的凹槽201设置在第一部段20a；第二部段20b为圆柱状部段，并且，第二部段20b上设置有外花键，相应地，方向盘骨架110的通孔上设置有用于转向柱20上的外花键配合的内花键，以使得方向盘骨架110、以及由此方向盘单元10与转向柱20抗扭地连接；第三部段20c为锥形部段，该锥形部段在朝向第一部段20a的方向上逐渐收窄以作为限位部，具体地，该限位部用于限制方向盘骨架110相对于转向柱20在与第一方向d相反的方向上的位置，即，在图3(a)所示的安装过程中，限位部限定转向柱20超过方向盘骨架110的预定量，当转向柱20超过方向盘骨架110的量达到预定量时，限
位部卡在方向盘骨架110上而不能够在与第一方向d相反的方向上进一步移动；第四部段20d为圆柱状部段，并且，作为转向柱20的本体部与其他转向构件连接。
49.需要说明的是，尽管上文以安装销和安装座的具体形式实现了成型部的枢转，但是这仅仅是示例，本发明不限于此，任何能够驱动成型部的构件均可以用在本发明中。
50.如前所述，尽管说明中已经参考附图对本发明的示例性实施例进行了说明，但是本发明不限于上述具体实施方式，本发明的保护范围应当由权利要求书及其等同含义来限定。