技术领域
[0001] 本
发明的技术领域总体涉及用于机动车的方向盘和转向柱，更具体地涉及具有到机动车转向柱的改进附接的方向盘、包括这种改进附接的方向盘和转向柱组件以及用于装配包括这种改进附接的方向盘和转向柱的方法。
背景技术
[0002] 通常，机动车的方向盘具有在其中心处的
花键镗孔，所述花键镗孔在机动车转向柱的轴的上端配合于外部轴向花键上。方向盘通过
紧固件-例如
螺栓等保持在轴的上端，所述紧固件紧固到轴并且抵抗方向盘毂的中心夹紧。如果紧固件缺失，则方向盘可能脱离轴。
[0003] 相应地，期望提供一种具有到转向柱的改进附接的方向盘、包括这种改进附接的方向盘和转向柱组件以及用于装配包括这种改进附接的方向盘和转向柱的方法。此外，通过结合
附图和之前的技术领域及背景技术来参阅随后的具体实施方式和所附
权利要求，本发明的其他期望的特征和特性将变得清楚。
发明内容
[0004] 本发明提供了一种用于机动车的方向盘。在一个实施方式中，所述方向盘包括设置在所述方向盘的中心区段中的毂。所述毂包括管状杆部分，所述管状杆部分具有通道并且包括环绕所述通道设置的壁。所述管状杆部分构造成可操作地联接到
转向轴。掣子和偏置特征沿着所述壁设置并且协作地构造成，使得偏置特征作用于掣子上以便允许所述掣子在所述方向盘装配到所述转向轴期间相对于所述壁移动并且当转向轴接近管状杆部分中的安置
位置时迫使所述掣子进入与所述转向轴接合的位置，从而防止所述方向盘从所述转向轴移除。
[0005] 本发明提供了一种用于机动车的方向盘和转向柱组件。在一个实施方式中，所述组件包括具有附接端部的转向轴，所述附接端部具有多个外花键。方向盘包括设置在所述方向盘的中心区段中的毂。所述毂包括管状杆部分，所述管状杆部分具有通道并且包括环绕所述通道设置的壁。所述壁具有内表面以及沿着所述内表面形成的多个内花键，所述多个内花键可与所述外花键接合以便将所述方向盘可操作地联接到所述转向轴。掣子和偏置特征沿着所述壁设置并且协作地构造成，使得所述偏置特征作用于掣子上以便允许所述掣子在所述方向盘装配到所述转向轴期间相对于所述壁移动并且当所述转向轴接近所述管状杆部分中的安置位置时迫使所述掣子进入与所述附接端部接合的位置，从而防止所述方向盘从所述转向轴移除。
[0006] 本发明提供了一种装配用于机动车的方向盘和转向柱的方法。在一个实施方式中，所述方法包括将转向轴的附接端部进给到所述方向盘的毂的管状杆部分的通道中的安置位置的步骤。使用偏置特征使沿着管状杆部分的壁设置的方向盘的掣子被迫进入与所述附接端部接合的位置，从而防止所述方向盘从所述转向轴移除。
[0007] 方案1. 一种用于机动车的方向盘，所述方向盘包括：
[0008] 设置在所述方向盘的中心区段中并且包括管状杆部分的毂，所述管状杆部分具有通道并且包括环绕所述通道设置的壁，其中所述管状杆部分构造成可操作地联接到转向轴；以及
[0009] 掣子和偏置特征，所述掣子和偏置特征沿着所述壁设置并且协作地构造成使得所述偏置特征作用于所述掣子上以便允许所述掣子在所述方向盘装配到所述转向轴期间相对于所述壁移动并且当所述转向轴接近所述管状杆部分中的安置位置时迫使所述掣子进入与所述转向轴接合的位置，从而防止所述方向盘从所述转向轴移除。
[0010] 方案2. 如方案1所述的方向盘，其中所述掣子和所述偏置特征整体形成从而限定
弹簧加载的掣子。
[0011] 方案3. 如方案1所述的方向盘，其中所述偏置特征构造成枢转地连接到所述掣子的悬臂弹簧。
[0012] 方案4. 如方案3所述的方向盘，其中所述悬臂弹簧从所述掣子以从大约120到大约160度的
角度延伸。
[0013] 方案5. 如方案1所述的方向盘，其中所述掣子构造成杠杆，所述杠杆具有“U形”横截面并且包括在两个
侧壁条状物之间延伸的条状连接板。
[0014] 方案6. 如方案5所述的方向盘，其中所述两个侧壁条状物每个都具有穿过其形成的附接开口，并且其中所述附接开口彼此对准并且所述方向盘进一步包括销，所述销延伸穿过所述附接开口和所述壁的一部分以便将所述掣子旋转地联接到所述管状杆部分。
[0015] 方案7. 如方案1所述的方向盘，其中所述壁具有内表面、外表面以及槽缝，所述槽缝沿着所述内和外表面形成并且穿过所述壁来限定开口，并且其中所述掣子和所述偏置特征沿着所述槽缝设置。
[0016] 方案8. 如方案7所述的方向盘，其中所述偏置特征设置在槽缝中且邻近所述壁的外表面，使得所述偏置特征作用于所述外表面，以便允许所述掣子相对于所述壁移动并且迫使所述掣子进入接合位置。
[0017] 方案9. 如方案7所述的方向盘，其中所述掣子穿过所述开口设置在所述槽缝中，使得所述掣子邻近于所述壁的内和外表面。
[0018] 方案10. 如方案9所述的方向盘，其中所述壁具有限定所述开口的开口周边部分，并且其中所述开口周边部分限制所述掣子与所述壁之间的相对运动。
[0019] 方案11. 一种用于机动车的方向盘和转向柱组件，所述组件包括：
[0020] 具有附接端部的转向轴，所述附接端部具有多个外花键；以及
[0021] 方向盘，该方向盘包括：
[0022] 毂，所述毂设置在所述方向盘的中心区段中并且包括管状杆部分，所述管状杆部分具有通道并且包括环绕所述通道设置的壁，其中所述壁具有内表面以及沿着所述内表面形成的多个内花键，所述多个内花键可与所述外花键接合以便将所述方向盘可操作地联接到所述转向轴；以及
[0023] 掣子和偏置特征，所述掣子和偏置特征沿着所述壁设置并且协作地构造成使得所述偏置特征作用于所述掣子上以便允许所述掣子在所述方向盘装配到所述转向轴期间相对于所述壁移动并且当所述转向轴接近所述管状杆部分中的安置位置时迫使所述掣子进入与所述附接端部接合的位置，从而防止所述方向盘从所述转向轴移除。
[0024] 方案12. 如方案11所述的组件，其中所述附接端部具有
反面特征并且处于接合位置的掣子设置在所述反面特征中以便防止所述方向盘从所述转向轴移除。
[0025] 方案13. 如方案12所述的组件，其中所述反面特征构造成与处于接合位置的掣子具有1到4mm的间隙，以便允许所述方向盘沿着所述转向轴的轴向移动。
[0026] 方案14. 如方案12所述的组件，其中所述转向轴的附接端部是管状的并且具有轴端通道而且还包括环绕所述轴端通道设置的轴端壁，其中所述轴端壁具有内轴端表面和外轴端表面，并且其中所述外花键沿着所述外轴端表面形成。
[0027] 方案15. 如方案14所述的组件，进一步包括紧固件，并且其中所述轴端通道和所述内轴端表面协作地构造成可接合地接纳所述紧固件以便将所述方向盘紧固到所述转向轴。
[0028] 方案16. 如方案14所述的组件，其中所述轴端壁具有轴端开口，所述轴端开口形成为穿过所述轴端壁，所述轴端开口限定所述反面特征。
[0029] 方案17. 如方案16所述的组件，其中所述掣子具有最远端部，并且在所述接合位置所述最远端部设置在所述轴端通道外部的轴端开口中。
[0030] 方案18. 如方案16所述的组件，其中所述附接端部、所述掣子和所述偏置特征协作地构造成允许所述掣子通过下述方式移出所述接合位置以便允许所述方向盘从所述转向轴移除：通过将工具进给穿过所述轴端通道进入所述轴端开口中从而将所述掣子移出所述轴端开口。
[0031] 方案19. 如方案11所述的组件，其中所述附接端部具有斜面以便在将所述方向盘装配到所述转向轴期间帮助所述掣子在所述附接端部上移动。
[0032] 方案20. 一种用于装配方向盘和转向柱的方法，所述方法包括下述步骤：
[0033] 将转向轴的附接端部进给到所述方向盘的毂的管状杆部分的通道中的安置位置；以及
[0034] 使用偏置特征使沿着管状杆部分的壁设置的方向盘的掣子被迫进入与所述附接端部的接合位置，从而防止所述方向盘从所述转向轴移除。
附图说明
[0035] 随后将结合下面的附图来描述本发明的实施方式，其中类似附图标记指代类似元件，并且附图中：
[0036] 图1是根据实施方式的包括毂的方向盘的立体图；
[0037] 图2是根据实施方式的图1描绘的毂的局部放大主视立体图；
[0038] 图3是根据实施方式的弹簧加载的掣子的侧视立体图；
[0039] 图4是根据实施方式的方向盘和转向柱组件的局部放大后视立体图；
[0040] 图5是根据实施方式的转向轴的局部侧视立体图；
[0041] 图6A是根据实施方式的图4描绘的方向盘和转向柱组件在中间装配阶段期间沿着线6-6的剖视图；
[0042] 图6B是根据实施方式的图4描绘的方向盘和转向柱组件在中间装配阶段后期期间沿着线6-6的剖视图；以及
[0043] 图7是用于装配根据实施方式的方向盘和转向柱的方法的
流程图。
具体实施方式
[0044] 下面的详细描述本质上仅是示例性的，并非旨在限制本发明的应用和用途。此外，本发明的保护范围不应受到在前述技术领域、背景技术、发明内容、或下面的具体实施方式中给出的任何明示或暗示理论的限制。
[0045] 本发明构想的各种实施方式涉及方向盘、方向盘和转向柱组件以及用于装配方向盘和转向柱的方法。不像
现有技术，本发明教导的实施方式提供了包括毂的方向盘，所述毂设置在方向盘的中心区段中。所述毂包括构造成可操作地联接到转向轴的管状杆部分。在一个实施方式中，所述转向轴具有附接端部，所述附接端部包括多个外花键。方向盘的管状杆部分具有通道并且包括环绕所述通道设置的壁。所述壁具有内表面以及多个内花键，所述多个内花键沿着所述内表面形成并且可与附接端部的外花键接合以便将方向盘可操作地联接到转向轴。
[0046] 方向盘包括掣子和偏置特征，所述掣子和偏置特征沿着管状杆部分的壁设置。掣子和偏置特征协作地构造成，使得偏置特征作用于掣子上以便允许所述掣子在方向盘装配到转向轴期间相对于管状杆部分的壁移动并且当转向轴接近管状杆部分中的安置位置时迫使所述掣子进入与转向轴的附接端部接合的位置。通过掣子处于与转向轴的附接端部的接合位置，限制或者大体上防止了方向盘沿着转向轴的轴向移动。
[0047] 在一个实施方式中，转向轴的附接端部是管状的并且具有轴端通道而且还包括环绕所述轴端通道设置的轴端壁。轴端壁具有内轴端表面。轴端通道和内轴端表面协作地构造成可接合地接纳紧固件以便将方向盘紧固到转向轴。在紧固件
扭矩不适当地下降或紧固件缺失的情况下，处于与转向轴的附接端部接合的位置的掣子防止方向盘从转向轴移除。
[0048] 参阅图1，该图提供了根据实施方式的方向盘10的立体图。方向盘10包括沿着方向盘10的中心区段14设置的毂12。多个
辐条16从毂12大体上径向向
外延伸。如图所示，大体上圆形的外边缘18通过辐条16
支撑。毂12、辐条16和外边缘18一起形成整体方向盘
框架，所述整体方向盘框架可被部分或完全
覆盖以例如
泡沫覆盖物、装饰覆盖物和／或类似物品。
[0049] 参阅图2和4，根据一个实施方式，分别提供了毂12的主视局部立体图以及毂12和转向柱22的转向轴20的后视局部立体图。毂12包括管状杆部分24以及从所述管状杆部分24径向向外延伸的板部分26。管状杆部分24具有通道28以及环绕所述通道28布置的壁30。壁30具有邻近通道28的内表面32以及与所述通道28和所述内表面32对置设置的外表面34。内表面32具有多个内花键36。如图所示，内花键36构造成例如梯形轴向花键。
[0050] 在一个实施方式中，槽缝38沿着内表面和外表面32和34形成并且穿过壁30来限定开口40。如图所示，槽缝38在壁30的局部加厚区段42中形成并且从外表面34轴向延伸穿过壁30到内表面32。
[0051] 还参阅图3，根据一个实施方式，弹簧加载的掣子44沿着壁30并且在槽缝38中设置。弹簧加载的掣子44包括掣子46和偏置特征48。掣子46和偏置特征48协作地构造成，使得偏置特征48作用于掣子46上以便影响所述掣子46相对于所述壁30的运动。在一个实施方式中，偏置特征48设置成邻近壁30的外表面34并且掣子46设置成通过开口40并且邻近壁30的内表面和外表面32和34。偏置特征48在负载下作用于外表面34并且施加弹簧
力到掣子46的端部49，以便迫使掣子46的最远端部62响应于弹簧力而相对于壁30移动同时允许最远端部62抵抗(resistively against)弹簧力移动。如图所示，掣子46和偏置特征48例如由
弹簧钢等整体形成，以便限定弹簧加载的掣子44。备选地，掣子
46和偏置特征48可以是独立部件但布置成使得偏置特征48作用于掣子46上以便使掣子
46相对于壁30移动。
[0052] 在一个实施方式中，偏置特征48构造成枢转地连接到掣子46的端部49的悬臂弹簧。如图所示，偏置特征48是从掣子46的端部49延伸的弯曲条状物47。在一个实施方式中，弯曲条状物47从掣子46以从大约120到大约160度的角度A延伸。
[0053] 在一个实施方式中，掣子46被构造成杠杆，所述杠杆具有“U形”横截面并且包括在侧壁条状物52和54之间延伸的条状连接板50。侧壁条状物52和54每个分别具有附接开口56或58。附接开口56和58形成为穿过侧壁条状物52和54以便所述附接开口56和58彼此对准。销60(图4所示)－例如
轧制钢销等侧向延伸穿过壁30的局部加厚区段42，横越槽缝38，并且穿过附接开口56和58。这样一来，掣子46联接到管状杆部分24并且可在偏置特征48的影响下通过绕销60旋转而相对于壁30移动。
[0054] 参阅图4和5，在一个实施方式中，在将方向盘10装配到转向柱22期间，转向轴20的附接端部64进给到毂12的管状杆部分24的通道28中。如图5所示，附接端部64是管状的并且具有轴端通道66而且还包括环绕所述轴端通道66设置的轴端壁68。轴端壁68具有内轴端表面70和外轴端表面72。多个外花键74-例如梯形轴向花键沿着外轴端表面72形成，并且
螺纹71沿着内轴端表面70形成。轴端壁68限定反面特征76。在一个实施方式中，反面特征76是轴端开口78，所述轴端开口78形成为穿过轴端壁68并从内轴端表面70延伸到外轴端表面72。在附接端部64的远侧端部80和近侧端部84分别是斜面82和86。
[0055] 参阅图6A，该图提供了根据实施方式的图4描绘的方向盘10和转向柱22在中间装配阶段期间沿着线6-6的剖视图。如图所示，方向盘10的管状杆部分24沿着由单头箭头87指示的轴向方向在转向轴20的附接端部64上进给。具体地，管状杆部分24的内表面32在附接端部64的外轴端表面72上进给，以便方向盘10的内花键36(同样见图2)接合转向轴20的外花键74(见图5)。这样一来，方向盘10可操作地联接到转向轴20以便从方向盘10传递旋转运动到转向轴20。
[0056] 随着管状杆部分24在附接端部64上进给，掣子46的
接触表面88接触外轴端表面72。偏置特征48和销60相互配合以便允许掣子46旋转而使得所述掣子46可沿着外轴端表面72移动。如图所示，壁30的开口周边部分96(限定开口40)限制掣子46的旋转。在一个实施方式中，当掣子46的接触表面88接触斜面82时，所述斜面82帮助掣子46的最远端部62离开转向轴20的最远端部80进给的路径，从而方便了装配过程。
[0057] 参阅图6B，该图提供了根据实施方式的图4描绘的方向盘10和转向柱22在中间装配阶段后期期间沿着线6-6的剖视图。管状杆部分24和附接端部64沿轴向移动到一起，直到转向轴20处于与管状杆部分24的安置位置90。如图所示，处于安置位置90，转向轴20的斜面86邻接管状杆部分24的止动斜面92。当转向轴20邻近(例如，处于或接近)安置位置90时，作用于管状杆部分24的外表面34的偏置特征48迫使掣子46进入与转向轴
20的接合位置94从而防止方向盘10从转向轴20移除。在一个示例中并且如图所示，一旦最远端部62离开轴端壁68的边缘98，偏置特征48就迫使掣子46进入反面特征76-例如轴端开口78。在一个实施方式中，反面特征76构造成与处于接合位置94的掣子46具有1到4毫米(mm)的间隙100(由单头箭头指示)，以便允许限制方向盘10沿着转向轴20的轴向移动。这样一来，方向盘10可沿着转向轴20以例如对应于间隙100的距离来回扭动，而不会从转向轴20移除。
[0058] 在一个实施方式中，例如为了维护和维修的原因，通过使掣子46从转向轴20脱开，方向盘10可以从转向轴20移除。在一个示例中，具有长形构件104的工具102-例如螺丝刀被进给穿过轴端通道66进入轴端开口78中。接下来，长形构件104用于将最远端部62推出轴端开口78。这样一来，方向盘10可随后从转向轴20移除。
[0059] 如图所示，具有
外螺纹108的紧固件106被进给到轴端通道66并且被扭转-例如旋转到外螺纹108与附接端部64的螺纹71接合的位置，从而将方向盘10紧固到转向轴20。在一个实施方式中，处于接合位置94的掣子46的最远端部62设置在轴端通道66的外部，以便其不妨碍紧固件106与附接端部64的紧固。如果紧固件106没有被适当地向下扭转或紧固件缺失，处于与附接端部64的接合位置94的掣子46防止方向盘10从转向轴
20移除。在该情形中并且如上面实施方式中论述的，方向盘10可沿着转向轴20来回扭动而不会从转向轴20移除。允许方向盘10以这种方式扭动，将为机动车操作者或技术人员安全地提供应当检测方向盘10与转向轴20之间的附接的指示。
[0060] 参阅图7，该图提供了根据示例性实施方式的用于装配方向盘和转向柱的方法的流程图。所述方法包括将转向轴的附接端部进给到方向盘的毂的管状杆部分的通道中的安置位置(步骤110)。使用偏置特征，迫使沿着管状杆部分的壁设置的方向盘的掣子进入与附接端部的接合位置(步骤112)，从而防止方向盘从转向轴移除。
[0061] 虽然在前面的具体实施方式中已经提供了至少一个示例性实施方式，但是应当理解的是，还存在大量变型。同样应当理解的是，所述一个或多个示例性实施方式仅是示例，而并非用于以任何方式限制本发明的范围、应用或构造。相反，前面的具体实施方式将向本领域技术人员提供实施所述一个或多个示例性实施方式的便利线路图。应当理解的是，在不偏离所附权利要求及其法律等同体所限定的本发明的范围的情况下，可以对元件的功能和布置做出各种改变。
