CN101983145A - 方向盘下控制模块和相关联的组装方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种方向盘下控制模块，其被用于组装在尤其是机动车的转向柱上，其包括壳，在所述壳上安装了旋转式电气接触器，其中所述旋转式电气接触器包括转子和定子，并是包括角分度套筒类型的，所述角分度套筒能分度位置和中性位置之间运动，在分度位置上时角分度套筒把所述转子锁止在相对于所述定子确定的角位置上，在中性位置时所述转子可以相对于所述定子转动，所述方向盘下控制模块的特征在于，其包括可拆卸的盖，所述盖被布置在所述方向盘下控制模块上，以便包住所述分度套筒的上轴向端段，以阻止通达所述分度套筒。

Description

方向盘下控制模块和相关联的组装方法

技术领域

本发明涉及方向盘下控制模块和该模块在机动车的转向柱上的组装方法。

背景技术

本发明更具体地涉及包括壳或支撑件的方向盘下控制模块，其用于组装在转向柱上，其中在所述壳或支撑上安装了旋转式电气接触器。这种类型的方向盘下控制模块特别地在文档FR2829071中进行了描述。

旋转式电气接触器，也被称为转动式接触器，是一种保证被激励为相对旋转运动的、分别为固定的和活动的两个体之间的电气连接的装置。这种装置被用于车辆的转向柱中，以允许在位于方向盘中的(因此是可旋转地活动的)元件和所述车辆的驾驶室中的固定电缆电路之间的电气连接。

旋转式电气接触器构造成使得被称为定子的固定部分和被称为转子的活动部分在它们之间限定环形空间，所述环形空间的轴线与旋转轴线重合，并且在所述环形空间中螺旋地缠绕了传送多条导线的柔性扁平电缆。该环形空间特别地包括两个与旋转轴线平行的外形壁，在这两个壁上固定了扁平电缆的两端。

这种转动式电气接触器的示例在文档EP1320153中更详细地描述并示出。

转动式电气接触器一般被预先组装在壳上，然后完整的方向盘下控制模块被运送到组装线，其在组装线上被安装到转向柱上。在该运送阶段中，需要阻止转子相对于定子旋转，以使得转子被维持在对应于其上应当安装该转子的转向柱的中间角位置的中间角位置或者说“中间点”上。

该旋转的阻止借助于分度套筒(manchon d’indexation)来实现，其中所述分度套筒被同轴地布置在旋转式电气接触器内，被可旋转地连接到转子上，并且包括与模块的固定部分协作的角分度装置。分度套筒包括例如分度指，分度指可以与形成在固定部分(例如定子)上的关联分度凹口协作。分度套筒被可轴向滑动地安装在旋转式电气接触器中，并且被弹簧轴向地向上推向其分度位置。

正常来说，分度套筒足以阻止转子旋转，直至转子组装在转向柱上。当在转向柱上安装方向盘时，分度套筒被轴向地逆着弹簧向下回推，直至中性位置，以使得分度指离开其分度凹口，并且使得转子能相对于定子自由旋转。

然而，在方向盘下控制模块的预先组装步骤和在转向柱上安装的步骤之间，分度套筒会意外地向其中性位置移动，这导致在安装方向盘时转子的角位置的不确定性，转子在其中间位置上的维持不再得到保证。后果可能是，在转向柱上安装了方向盘后，在转子和定子之间的径向空间中延伸的柔性电导体会在方向盘打到左限位器时翻转，或者甚至会在方向盘打到右限位器时拔出。

为了解决该问题，提出了在壳上安装锁定键。该锁定键被固定在壳上，并且包括止动表面，止动表面与设置在转子周缘上的凸销协作，以在角度上锁止转子。这样，即使分度套筒意外地移动，转子也总是被锁定键维持在其中间位置上。一旦控制模块被安装在转向柱上，该锁定键就可以正好在安装方向盘之前取下。

发明内容

本发明旨在提出一种锁定键的替代方案，其允许保证转子相对于定子完美的角分度，直至其组装在转向柱上。

出于该目的，本发明提出了一种上述类型的方向盘下控制模块，其特征在于，其包括可拆卸的盖，该盖被布置在方向盘下控制模块上，使得该盖包住分度套筒的上轴向端段，以阻止通达分度套筒。

根据本发明的盖允许在方向盘下控制部件的组装步骤和方向盘在转向柱上的安装步骤之间阻止通达分度套筒。特别地，在模块被运送到在转向柱上组装的组装线的步骤中，阻止通达分度套筒。分度套筒的通达只在最后时刻、正好在方向盘的安装之前才允许。因此，盖起着安全销的作用。

除允许转子相对于定子的角分度以外，本发明还允许保证模块当其在柱上组装时更好的轴向导引。事实上，当方向盘下控制模块在柱上安装时，保护盖的管状内隔板保证模块相对于转向柱的定心和轴向对准。以前，采用现有技术的解决方案时，由于制造公差，尤其是在转向柱直径上的制造公差，经常发生的是，方向盘下控制模块相对于转向柱的轴线以不希望的倾斜安装。

根据本发明的其他特征：

-盖包括接合装置，用于可拆卸地固定在控制模块的元件上；

-接合装置与布置在旋转式电气接触器上的互补装置协作；

-接合装置被布置在盖的管状外隔板上，其中所述外隔板被轴向地插在转子和分度套筒之间；

-接合装置包括至少一个可断开的舌片，该舌片形成为在盖相对于旋转式电气接触器第一次拆卸时断裂；

-舌片用于接合到被布置在旋转式电气接触器上的空腔中，并且在第一次拆卸后，舌片继续卡在空腔中，以直观地告知第一次拆卸已经实施过；

-接合装置包括至少一个固定夹，所述固定夹用于轴向地接合在布置于旋转式电气接触器上的相关联的锁定凹口中，并且锁定凹口包括角锁止部分和角释放部分，以允许盖通过绕着盖的轴线枢转而在旋转式电气接触器上锁定和解锁；

-锁定凹口包括凸起，该凸起被布置在所述两个部分之间，并且把相关联的固定夹保持在锁定位置；

-盖包括轴向导引装置，该轴向导引装置与转向柱的一部分协作，以在模块在转向柱上组装时对其进行导引；

-轴向导引装置由管状内隔板构成，该管状内隔板用于与转向柱的一部分协作；

-盖包括握持装置，该握持装置允许在盖上施加拉力，以从模块上取下盖。

本发明还提出了一种将方向盘下控制模块和方向盘组装在转向柱上的方法，其中所述方向盘下控制模块根据上述教导来实现，所述组装方法的特征在于，其包括以下步骤：

-通过使用盖作为模块相对于转向柱的轴向导引和轴向对准装置，将模块轴向安装在转向柱的上轴向端段上；

-取下盖；

-通过使分度套筒向其允许转子旋转的中性位置轴向地滑动，将方向盘安装在转向柱上。

附图说明

参照作为非限制性示例给出的附图，阅读下文详细的描述之后，本发明的其他特征、目的和优点将变得显而易见。在这些附图中：

-图1为分解透视图，其示出了根据本发明的包括盖的方向盘下控制模块；

-图2为轴向剖视图，其示出了图1的模块；

-图3为透视图，其示出了图1的盖；

-图4为分解透视图，其示出了包括可断开的舌片的、图1的盖的实施例变型；

-图5为带轴向剖面的透视图，其示出了图4的盖和接合在其空腔中的可断开的舌片。

具体实施方式

在图1中，示出了根据本发明的教导所实现的方向盘下控制模块10，其用于被同轴地安装在具有轴线A1的转向柱12上。模块10包括壳14或支撑件，在所述壳或支撑件上安装了旋转式电气接触器16。

在以下描述中，将非限制性地使用沿转向柱12的轴线A1的竖直取向。相同或相似的元件可由相同的附图标记表示。

这里，壳14包括下壳18和上壳20，它们一个被固定在另一个上。上壳20的上表面形成用于接收旋转式电气接触器16的板。下壳18包括下管状延伸部22，其用于安装在转向柱12的一段上，并且借助于夹紧圈24而被保持。

如在图2中更详细示出的，旋转式电气接触器16包括：定子26，其被固定在壳14的上壳20上；以及转子28，其可旋转地安装在定子26上并界定径向空间30，其中所述径向空间用于接收柔性电导体(未示出)，柔性电导体一侧连接到定子26上的固定连接器32，相反侧连接到转子28上的旋转式连接器34。这里，旋转式连接器34具有电缆36，用于连接到要安装在转向柱12上的方向盘的电子装置(未示出)。

分度套筒38被同轴地布置在旋转式电气接触器16的内部。分度套筒38被引导成能沿着转子28的内轴向壁40轴向滑动。分度套筒38被弹簧42轴向地向上、即向其分度位置推，其中所述弹簧支撑在固定于壳14中的下杯44上。分度套筒38包括径向表面46，径向表面46轴向抵靠在布置于转子28上的止动表面48。分度套筒38包括分度指或分度夹50，分度指或分度夹50径向延伸穿过布置在转子28的内轴向壁40中的轴向缝52，并且在角分度位置时被接收在分度凹口54中，其中所述分度凹口被布置于定子26的内周壁中。

根据本发明的教导，在图3中更详细示出的可拆卸的盖55，被布置在方向盘下控制模块10上，以便包住分度套筒38的上轴向端段56。盖55具有轴线为A1的管状形状，并且包括：外轴向隔板57，其被轴向地插在转子28和分度套筒38之间；以及内轴向隔板58，其沿着分度套筒38的内轴向壁延伸。这两个隔板57、58的上轴向端由环形径向壁60连接。

有利地，内隔板58轴向地延伸，直至壳14的内管状延伸部22，以阻止对分度套筒38的任何通达，并方便方向盘下控制模块10在转向柱12上的对准导引。

如特别地在图3中可见，盖55的外隔板57具有固定凸销或固定夹62，固定凸销或固定夹62与布置在转子28的内周缘中的互补凹槽64协作，以通过接合将盖55保持在转子28上。

有利地，盖55的上轴向端设有柄66，柄66允许例如手动地施加向上的轴向拉力，以从模块10上取下盖55，从而释放分度套筒38，以允许方向盘在转向柱12上的安装。

根据本发明的方向盘下控制模块10的组装方法包括以下步骤：

-将壳与旋转式电气接触器和分度套筒组装，于是转子借助于分度套筒相对于定子被径向地分度；

-将盖55轴向***到分度套筒上，直至固定凸销在互补凹槽中接合。

在该阶段拥有方向盘下控制模块，其中对分度套筒的通达被盖55阻止。

这样，控制模块可以被运送至生产线，其在生产线上被安装到转向柱上，而没有分度套筒意外移动的风险，因此没有在转子和定子之间相对于所期望的中间位置的角错位的风险。

模块10在转向柱上的组装方法包括以下步骤：

-将模块10轴向安装在转向柱的上轴向端段上，盖55的内隔板帮助模块10相对于转向柱的轴向导引和轴向对准；

-通过借助于柄在盖上所施加的拉力取下盖；

-通过从上方轴向***、穿过模块10，将方向盘安装在转向柱上，这造成分度套筒向中性位置轴向滑动，在所述中性位置上，分度指不再与定子的相关联的凹口协作。

在图4和图5中示出了根据本发明的方向盘下控制模块10的一个实施例变型。在该实施例变型中，盖55的接合装置62包括固定夹62，以及附加地，包括可断开的舌片68，其中固定夹62与参照图1至3所描述的固定夹整体上相似，可断开的舌片68用于被弹性接合地接收在布置于转子28上的互补空腔70中。

舌片68整体上从盖55的外轴向隔板57向下轴向延伸，以便在盖55安装于模块10上时轴向地插在空腔70中。这里，舌片68整体上具有“J”的形状，以使得当其***在空腔70中时，“J”的分支被横向压缩，然后在“J”的自由端轴向地越过在转子28中所形成的边缘72之后放松，这阻止了舌片68任何的向上的轴向后撤。舌片68通过可断开的部分连接到外轴向隔板57，其中所述可断开的部分包括例如断裂诱源，以使得在盖55相对于模块10第一次拆卸时舌片68与盖55分离。这样，在模块10的操作中，如果在空腔70中有断裂的舌片68，则这直观地表示，模块10已经被拆卸了至少一次。舌片68和盖55间的连接部形成为在具有由构造所决定的值的力的作用下断裂。

此外，如详细地在图4中可见，转子28的内周缘包括锁定凹口74，其形状适于允许在盖55处于安装在模块10上的位置时对固定夹62进行角度锁止和轴向锁止。每个锁定凹口74包括：角锁止部分76，其轴向地保持固定夹62；角释放部分78，其构成径向向外的凹进。

当固定夹62与角释放部分78在角度上对准时，盖55处于解锁的角位置，夹62不再被保持在转子28上。当固定夹62与角锁止部分76在角度上对准时，夹62被接合在转子28上，这阻止了盖55的轴向后撤，盖55于是处于锁定的角位置。优选地，在解锁位置和锁定位置之间所必需的枢转大约为十度。

有利地，凸起80被布置在每个锁定凹口74的两个角部分76、78之间。该凸起80与相关联的固定夹62的边缘协作，以将盖55保持在锁定位置。借助于凸起80，在通过枢转从锁定位置至解锁位置的解锁操作过程中，使用者感觉到硬点，这允许使用者识别在这两个位置之间的转换。

根据该实施例变型的盖55的安装按以下方式进行。当第一次安装时，使用者通过把固定夹62轴向***在锁定凹口74中和把舌片68轴向***在空腔70中来安装盖55。

当第一次拆卸时，使用者使盖55绕着其轴线A1枢转几度，以造成舌片68的断裂，并使得固定夹62越过凸起80，其中所述舌片继续插在空腔70中。盖55因此可以被轴向地向上取下。

在盖55要重新安装到模块10上的情况下，安装操作可以通过与上文相同的方式来实现，除了在盖55上不再有舌片68，舌片68还插在转子28中。安装也可以通过从解锁位置进行角度枢转来进行。拆卸操作与上文相同，除了舌片68已经与盖55分开。

盖55的解锁因此像所谓的卡口式***或四分之一圈***那样来进行。锁定可以通过固定夹62的轴向***和接合或通过卡口类型的运动来实现。

该实施例变型的优点在于，允许容易地拆卸和重新安装盖55，同时出于安全原因，允许通知使用者盖55的第一次拆卸已经发生。该盖的固定***特别地可靠。另外，该***还允许通过在旋转式电气接触器16的维护操作时或在舌片68意外断裂的情况下重新使用盖55，来重新使用用于将转子相对于定子进行角分度的***。

Claims (12)

1.一种方向盘下控制模块(10)，用于组装在尤其是机动车的转向柱(12)上，包括壳(14)，在所述壳上安装了旋转式电气接触器(16)，其中所述旋转式电气接触器包括转子(28)和定子(26)，并是包括角分度套筒(38)类型的，所述角分度套筒能在分度位置和中性位置之间运动，在所述分度位置时所述角分度套筒把所述转子锁止在相对于所述定子确定的角位置上，在所述中性位置时所述转子能够相对于所述定子转动，

所述模块的特征在于，包括可拆卸的盖(55)，所述盖被布置在所述方向盘下控制模块(10)上，以便包住所述分度套筒(38)的上轴向端段(56)，以阻止通达所述分度套筒(38)。

2.如上一个权利要求所述的模块，其特征在于，所述盖(55)包括接合装置(62)，用于可拆卸地固定在所述控制模块(10)的元件(28)上。

3.如上一个权利要求所述的模块，其特征在于，所述接合装置(62)与布置在所述旋转式电气接触器(16)上的互补装置(64)协作。

4.如上一个权利要求所述的模块，其特征在于，所述接合装置被布置在所述盖(55)的管状外隔板(57)上，所述管状外隔板被轴向地插在所述转子和所述分度套筒之间。

5.如权利要求3或4所述的模块，其特征在于，所述接合装置包括至少一个可断开的舌片(68)，所述舌片形成为在所述盖(55)相对于所述旋转式电气接触器(16)第一次拆卸时断裂。

6.如上一个权利要求所述的模块，其特征在于，所述舌片(68)用于接合到被布置在所述旋转式电气接触器(16)上的空腔(70)中，其特征还在于，在第一次拆卸后，所述舌片(68)继续卡在所述空腔(70)中，以直观地告知已经进行了第一次拆卸。

7.如权利要求5或6所述的模块，其特征在于，所述接合装置包括至少一个固定夹(62)，所述固定夹用于轴向地接合到布置于所述旋转式电气接触器(16)上的关联锁定凹口(74)中，其特征还在于，所述锁定凹口(74)包括角锁止部分(76)和角释放部分(78)，以允许所述盖(55)通过绕着所述盖(55)的轴线(A1)枢转而在所述旋转式电气接触器(16)上锁定和解锁。

8.如上一个权利要求所述的模块，其特征在于，所述锁定凹口(74)包括凸起(80)，所述凸起被布置在所述两个部分(76、78)之间，并且将所述相关联的固定夹(62)保持在锁定位置。

9.如上述权利要求中任一项所述的模块，其特征在于，所述盖(55)包括轴向导引装置(58)，所述轴向导引装置与所述转向柱(12)的一部分协作，以当所述模块在所述转向柱上组装时导引所述模块。

10.如上一个权利要求所述的模块，其特征在于，所述轴向导引装置由管状内隔板(58)构成，所述管状内隔板用于与所述转向柱(12)的一部分协作。

11.如上述权利要求中任一项所述的模块，其特征在于，所述盖包括握持装置(66)，所述握持装置允许在所述盖(55)上施加拉力，以将所述盖从所述模块(10)上取下。

12.一种将方向盘下控制模块(10)和方向盘组装在转向柱上的方法，其中所述方向盘下控制模块(10)根据上述权利要求中的任一项而实现，所述方法的特征在于，包括以下步骤：

-通过将所述盖(55)用作所述模块(10)相对于所述转向柱(12)的轴向导引和轴向对准装置，将所述模块(10)轴向安装在所述转向柱(12)的上轴向端段上；

-将所述盖(55)取下；

-通过使所述分度套筒(38)向其允许所述转子(28)旋转的中性位置轴向地滑动，将所述方向盘安装在所述转向柱(12)上。

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