РУЛЕВОЕ КОЛЕСО С ПОДУШКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к средствам безопасности транспортных средств, в частности к устройству для прикрепления модуля подушки безопасности к рулевому колесу для создания единой конструкции.
Уровень техники
В настоящее время подушку безопасности для водителя транспортного средства устанавливают в контейнер, прикрепленный к ступице руля. Часто для подобной конфигурации используют сложные или дорогостоящие средства крепления, которые также создают сложности при сборке.
Например, из документа JP 2012111325 (опубл. 14.06.2012) известно средство для прикрепления модуля подушки безопасности к рулевому колесу с помощью ушек, размещенных на краях соответствующей панели. Данная конструкция может быть выбрана в качестве ближайшего аналога полезной модели.
Раскрытие полезной модели
Техническим результатом полезной модели является простота и надежность конструкции и снижение стоимости установки водительского модуля подушки безопасности на рулевом колесе транспортного средства.
Для обеспечения указанного эффекта предложен блок рулевого колеса с модулем подушки безопасности, который включает в себя контейнер подушки безопасности для установки на рулевом колесе, причем на контейнере предусмотрены два разнесенных средства сопряжения, расположенные на противоположных сторонах относительно продольной оси симметрии контейнера и предназначенные для размещения одного конца контейнера относительно рулевого колеса, а также защелку, элементы которой расположены на рулевом колесе и на контейнере подушки безопасности и выполнены с возможностью фиксации другого конца контейнера на рулевом колесе в результате поворота контейнера вокруг удаленной от защелки поперечной оси и соединения соответствующих элементов защелки.
Защелка может содержать фиксирующий крючок, установленный на рулевом колесе или на контейнере подушке безопасности и выполненный с возможностью зацепления с тросиком защелки, расположенном на втором соответствующем компоненте.
Два средства сопряжения могут представлять собой пару лапок, отходящих от контейнера для взаимодействия с отверстиями в элементе рулевого колеса.
Лапки могут отходить от задней стенки контейнера подушки безопасности для взаимодействия с соответствующими отверстиями в рулевом колесе.
В другом варианте лапки могут отходить от торцевой стенки контейнера подушки безопасности для взаимодействия с соответствующими отверстиями в опоре для подушки безопасности, составляющей часть рулевого колеса.
Каждая лапка может иметь крючкообразную форму.
Каждое из двух средств сопряжения представляет собой шпильку, отходящую от боковой стенки контейнера подушки безопасности для соединения с соответствующим Г-образным вырезом, сформированным на элементе рулевого колеса.
Каждый из Г-образных вырезов имеет первый участок с верхним открытым концом, в который входит соответствующая шпилька при закреплении контейнера подушки безопасности на рулевом колесе, причем каждая шпилька установлена с возможностью контактировать с боковой стенкой соответствующей первой лапки в соответствующей точке контакта, через которые проходит поперечная ось поворота.
Каждая шпилька может быть выполнена с возможностью проходить от открытого конца соответствующей первой лапки, с которой шпилька соединяется при повороте контейнера для зацепления с защелкой, тем самым упрощая зацепление шпилек с соответствующими вторыми участками Г-образных вырезов.
Краткое описание чертежей
Далее полезная модель будет описана на примерах со ссылкой на сопроводительные чертежи.
На Фиг. 1 представлен вид спереди рулевого колеса с подушкой безопасности, согласно полезной модели.
На Фиг. 2 представлена центральная часть каркаса рулевого колеса с Фиг. 1.
На Фиг. 3 представлен поперечный разрез каркаса с Фиг. 2 по линии X-X, показывающий контейнер водительской подушки безопасности, который прикреплен к каркасу с помощью защелки.
На Фиг. 4 представлено увеличенное изображение области L на Фиг. 3, показывающее конструкцию защелки.
На Фиг. 5 представлен вид сбоку контейнера водительской подушки безопасности с Фиг. 3.
На Фиг. 6 представлен вид, аналогичный виду с Фиг. 3, однако на нем представлен второй вариант конструкции.
На Фиг. 7 представлена центральная часть каркаса рулевого колеса с опорой для водительской подушки безопасности в соответствии с третьим вариантом конструкции.
На Фиг. 8 представлен вид сбоку опоры в направлении стрелки V с Фиг. 7.
На Фиг. 9 представлен вид снизу водительской подушки безопасности для установки на опору с Фиг. 7 и Фиг. 8.
На Фиг. 10 представлен вид сбоку опоры в направлении стрелки S с Фиг. 9.
На Фиг. 11 представлен вид сбоку, аналогичный виду с Фиг. 10, но на котором представлена водительская подушка безопасности, закрепленная на каркасе рулевого колеса с помощью опоры.
На Фиг. 12 представлен вид сбоку опоры, аналогичный виду с Фиг. 8, но на котором представлена одна половина альтернативного варианта конструкции защелки.
На Фиг. 13 представлен вид в разрезе по линии V-V с Фиг. 12.
На Фиг. 14 представлен вид в разрезе, аналогичный виду с Фиг. 13, но на котором показана водительская подушка безопасности, закрепленная на основании с помощью альтернативного варианта конструкции защелки.
На Фиг. 15-17 представлен четвертый предпочтительный вариант конструкции на трех стадиях сборки.
Следует понимать, что чертежи, которые, по своей природе, являются схематическими, представлены лишь для иллюстрации без соблюдения масштаба, т.е. не представляют готовые для производства компоненты.
Осуществление полезной модели
На Фиг. 1 представлен узел 1 рулевого колеса с подушкой безопасности, состоящий из рулевого колеса 5 с ободом 2 и три спицы 3a, 3b, 3c, а также модуль 4 подушки безопасности. Когда транспортное средство движется по прямой линии, рулевое колесо 5 находится в нейтральном положении, а спица 3a расположена, как показано на Фиг. 1, «на 6 часов».
На Фиг. 2-5 более подробно представлена конструкция 1 рулевого колеса с подушкой безопасности.
Рулевое колесо 5 имеет каркас 10, выполненный из магниевого или алюминиевого сплава, частично покрытого элементом 13 обшивки, например, полиуретановым покрытием. Края элемента 13 обшивки на Фиг.2 изображены пунктирной линией. Каркас 10 имеет пару расположенных на расстоянии друг от друга отверстий 11 и 12, формирующих половину средств сопряжения для модуля 4 водительской подушки безопасности. Фиксирующий крючок 15 отходит от каркаса 10 и формирует одну половину защелки.
Модуль 4 водительской подушки безопасности представлен в виде контейнера 20 подушки безопасности, в котором расположена подушка вместе с наполняющим блоком (не показан). Подушка безопасности может раскрываться через переднюю сторону контейнера 20, где также предусмотрена крышка или дверца (не показано), закрывающая переднюю поверхность контейнера 20, и через которую происходит раскрытие подушки безопасности.
Контейнер 20 воздушной подушки имеет пару лапок в виде крючкообразных элементов 25, отходящих от задней стенки 23, и которые формируют вместе с отверстиями 11 и 12 в каркасе 10 пары средств сопряжения, расположенных на расстоянии друг от друга. Два крючкообразных элемента 25 расположены рядом с одной торцевой стенкой 28 контейнера 20 подушки безопасности на любой стороне от линии симметрии «CL» контейнера 20. Тросик 22 фиксатора прикреплен к противоположной торцевой стенке 29 контейнера 20 подушки безопасности с помощью пары ушек 21, расположенных на расстоянии друг от друга. Тросик 22 вместе с фиксирующим крючком 15 формирует защелку и используется для закрепления контейнера 20 подушки безопасности на рулевом колесе 5.
Для сборки контейнера 20 с рулевым колесом 5 необходимо сначала приложить контейнер 20 к каркасу 10 под углом, позволяющим подключить электрические соединения. Затем контейнер 20 необходимо переместить ближе к каркасу 10, пока задний уголок, формирующий поворотную ось «P» в месте соединения одной торцевой стенки 28 и задней стенки 23, не соприкоснется с верхней поверхностью каркаса 10, который в данном случае закрыт элементом 13 обшивки.
Затем контейнер 20 подушки безопасности поворачивают в направлении стрелки «R», как показано на Фиг. 3, что приводит к попаданию крючкообразных элементов 25 в отверстия 11, 12, пока тросик 22 не коснется верхней наклонной поверхности 15а фиксирующего крючка 15.
Дальнейший поворот контейнера 20 подушки безопасности в направлении стрелки «R» приводит к изгибанию тросика 22 в сторону торца 29 контейнера 20, к которому он крепится посредством ушек 21. Это позволяет тросику 22 двигаться вниз к верхней наклонной поверхности 15a, пока он не перескочит через кончик 15b фиксирующего крючка 15 и не окажется зафиксированным под плоской нижней поверхностью 15c фиксирующего крючка 15.
В процессе зацепления тросика 22 за фиксирующем крючке 15 контейнер 20 подушки безопасности поворачивается вокруг поворотной оси «P», но при этом движется аксиально от фиксирующего крючка 15, тем самым полностью соединяя концы двух крючкообразных элементов 25 с задней поверхностью каркаса 10.
В представленном примере пружинное кольцо 22 и фиксирующий крючок 15 расположены в положении «на 6 часов», когда рулевое колесо 5 находится в нейтральном положении, но следует понимать, что в качестве альтернативы они могут быть расположены под углом 180 градусов от данного положения, что соответствует положению рулевого колеса 5 «на 12 часов».
Несмотря на то, что в данном примере фиксирующий крючок расположен на каркасе, а тросик прикреплен к контейнеру подушки безопасности, следует понимать, что фиксирующий крючок может быть на контейнере, а тросик может быть закреплен на каркасе.
Также следует понимать, что в качестве альтернативы на каркасе могут находиться два крючка, а контейнер может иметь соответствующие отверстия, которые будут формировать вместе с двумя крючками два средства сопряжения.
В первом предпочтительном варианте конструкции с Фиг. 2-5 контейнер 20 модуля подушки безопасности расположен вплотную к каркасу 10, при этом элемент 13 обшивки оказывается между контейнером 20 и каркасом 10. В такой конфигурации необходимо использовать для модуля 4 подушки безопасности подвижную крышку, поскольку контейнер 20 зафиксирован.
На Фиг. 5 представлен другой вариант, который практически идентичен варианту, представленному на Фиг. 2-5, и отличается от них лишь тем, что контейнер 20 подушки безопасности является подвижным, а не фиксированным. Для обеспечения такой подвижности между контейнером 20 и каркасом 10 рулевого колеса 5 размещают ряд спиральных пружин 23, тем самым допуская ограниченное перемещение контейнера. В данном случае цилиндрические пружины 23 расположены по одной рядом с каждым из двух крючкообразных элементов 25, еще одна пружина расположена рядом с тросиком 22.
На Фиг. 7-11 представлен третий вариант контейнера водительской подушки безопасности и рулевого колеса для использования в конструкции 1 с Фиг. 1.
Каркас 110 рулевого колеса 5 имеет опору 114 для модуля 4 водительской подушки безопасности, выполненную с модулем 4 в виде цельной детали или прикрепленной к нему. Опора 114 имеет две боковые стенки, на каждой из которых сформирован Г-образный вырез 111, 112.
Каждый вырез 111, 112 имеет первый участок 111v, 112v, открытый с одной стороны и соединенный с другой стороны со вторым участком 111h, 112h, расположенным под прямым углом к первому участку 111v, 112v. Первые участки 111v, 112v расположены практически перпендикулярно каркасу 110, а вторые участки 111h, 112h расположены практически параллельно каркасу 110.
Фиксирующий крючок 115 (изображен пунктирной линией на Фиг. 7) проходит от каркаса 110 или, как показано позицией 115a на Фиг. 8 и 11, сформирован в виде части торцевой стенки 117 опоры 114. В последнем случае три стороны фиксирующего крючка 115 отделяет от торцевой стенки 117 П-образный вырез 116 таким образом, чтобы фиксирующий крючок 115 мог немного перемещаться относительно торцевой стенки 117.
Модуль 4 подушки безопасности представлен в виде контейнера 120 для установки на опору 114. Этот модуль имеет верхнюю сторону с закрепленной на ней крышкой, через которую может быть раскрыта подушка безопасности (не показана), а также две боковые стенки 124 и 127, две торцевые стенки 128 и 129 и основание 123. Подушка безопасности и наполняющий блок (не показан) перед раскрытием подушки находятся в контейнере 120. Блок наполнения подключен к электрической схеме транспортного средства, в котором расположена конструкция 1 рулевого колеса с подушкой безопасности.
Каждая из боковых стенок 124 и 127 имеет соответствующую шпильку 125, 126, формируя часть средств сопряжения для контейнера 120 подушки безопасности. Шпильки 125, 126 расположены на любой стороне от линии симметрии «CL» контейнера 120 возле одной торцевой стенки 128.
Противоположная торцевая стенка 129 имеет тросик 122, прикрепленный к ней с помощью пары ушек 121. Тросик 122 формирует одну половину защелки, используемой для закрепления контейнера 120 подушки безопасности на рулевом колесе.
Для закрепления контейнера 120 на рулевом колесе 5 сначала необходимо приложить контейнер 120 к опоре 114 под углом, после чего необходимо обеспечить электрическое соединение между модулем 4 подушки безопасности и рулевым колесом 5, подключив кабель к разъему (не показан) на рулевом колесе 5.
Затем необходимо переместить контейнер 120 подушки безопасности к опоре 114 так, чтобы две шпильки 125, 126 соединились с открытыми концами первых участков 111v, 112v Г-образных вырезов 111, 112.
После этого контейнер 120 подушки безопасности поворачивается в направлении стрелки «T», как показано на Фиг. 11, до тех пор, пока тросик 122 не коснется верхней наклонной поверхности фиксирующего крючка 115 или 115a. Дальнейший поворот контейнера 120 подушки безопасности в направлении стрелки «Т» приводит к изгибанию тросика 122 в сторону торца 129 контейнера 120, к которому крепится тросик с помощью ушек 121. Это позволяет тросику 122 двигаться вниз к верхней наклонной поверхности, пока он не перескочит через кончик фиксирующего крючка 115 или 115a и не окажется зафиксированным под плоской нижней поверхностью фиксирующего крючка 115 или 115a.
При повороте контейнера 120 подушки безопасности в положение зацепления с фиксирующим крючком 115 или 115a контейнер 120 поворачивается вокруг поперечной оси, проходящей между контактными точками или точками вращения, образованными местами контакта двух шпилек 125, 126 с соответствующей стенкой первых участков 111v, 112v.
По мере поворота контейнера 120 подушки безопасности две шпильки 125, 126 проходят к первым участкам 111v, 112v Г-образных вырезов 111, 112, пока они не соединятся с концами вторых участков 111h, 112h Г-образных вырезов 111, 112. Затем шпильки 125, 126 проходят вдоль вторых участков 111h, 112h Г-образных вырезов 111, 112 при зацеплении тросика 122 за фиксирующий крючок 115, 115a.
После фиксации тросика 122 фиксирующим крючком 15 контейнер 120 подушки безопасности удерживается в данном положении, а шпильки 125, 126 предотвращают отцепление от горизонтальных участков 111h, 112h Г-образных вырезов.
Зацепление шпилек 125, 126 с Г-образными вырезами 111, 112 приводит к установке контейнера 120 подушки безопасности, предотвращая перемещение в направлении от каркаса 110, а зацепление контейнера 120 с опорой 114 предотвращает его любые движения в боковом направлении.
В случае с фиксирующим крючком с Фиг. 7, этот фиксирующий крючок 115 является жестким, и по этой причине изгибание, необходимое для зацепления тросика 122, производится полностью за счет самого тросика 122.
Однако в случае с фиксирующим крючком 115а с Фиг. 8 и 11 этот фиксирующий крючок 115a выполнен в форме пружины с крючком на конце и может изгибаться. Таким образом, при зацеплении тросика за фиксирующий крючок 115a происходит деформация как фиксирующего крючка 115a, так и тросика 122, поэтому требуемая сила зацепления меньше, чем в случае с жестким фиксирующим крючком 115. Кроме того, в такой конфигурации можно заменить тросик 122 жестким стержнем, который проходит от торцевой стенки 129 и входит в зацепление с фиксирующим крючком 115a. В качестве примера представлен стержень 225 на Фиг. 14.
Хотя в некоторых примерах с Фиг. 7-11 фиксирующий крючок находится либо на каркасе 110, либо на опоре 114, а тросик 120 закреплен на контейнере 120, это не исключает другие возможные конфигурации.
На Фиг. 12-14 представлен пример конфигурации, в которой фиксирующий крючок выполнен в виде стержня 225, расположенного на контейнере 120 воздушной подушки, а тросик 222 закреплен на торцевой стенке 217 опоры 214 подушки безопасности. Тросик 222 прикреплен с помощью пары ушек 221 к свободному концу пластинчатой пружины 223, которая образована на торцевой стенке 217 за счет П-образного выреза 216.
При сборке контейнера 120 подушки безопасности, как было сказано ранее, контейнер 120 поворачивают таким образом, чтобы стержень 225 вошел в контакт с тросиком 222, но в этом случае пластинчатая пружина 223 изгибается, позволяя стержню 225 пройти через тросик 222 и войти в зафиксированное положение, как показано на Фиг. 14.
На Фиг. 15-17 представлен четвертый предпочтительный вариант реализации модуля подушки безопасности, который соответствует первому варианту. Контейнер 20a подушки безопасности имеет пару позиционирующих лапок 25a, но в данном примере они проходят от торцевой стенки для зацепления с парой отверстий 11a, выполненных в стенке опоры 14a, закрепленной на каркасе 10. Хотя лапки 25a показаны в виде прямых компонентов, следует понимать, что они могут иметь криволинейную форму с радиусом кривизны приблизительно равным расстоянию их удаления от оси вращения, обозначенной на Фиг. 15 буквой «P». Как и в первом варианте, тросик 22a закреплен на контейнере 20a для зацепления с крючком 14b, выполненным в виде части опоры 14a.
Сборка, как и в первом варианте, заключается в установке контейнера 20, формирующего часть модуля водительской подушки безопасности, под углом до контакта с опорой 14. Далее подключают электрические соединения, после чего контейнер 20a поворачивают вокруг оси «P» в направлении стрелки «C», как показано на Фиг. 15.
Дальнейший поворот приводит к перемещению лапок 25а вдоль дуги в направлении отверстий 11a, с которыми они зацепляются в конце. Поворот контейнера 20а приводит к контакту тросика 22a с крючком 14b. Дальнейший поворот вращение контейнера 20a приводит к перескакиванию тросика 22a через крючок 14b, что может сопровождаться небольшим аксиальным скольжением контейнера 20a. Окончательный поворот приводит к завершению зацепления тросика 22a с крючком 14h и полному соединению лапок 25a с отверстиями 11a.
Таким образом, обобщая вышесказанное, основной характеристикой полезной модели является использование одиночного крючка и тросика, расположенного в направлении «на 6 часов» или «на 12 часов» с двумя элементами сопряжения, расположенными на любой стороне от оси симметрии контейнера подушки безопасности.
Сборка модуля водительской подушки безопасности с рулевым колесом осуществляется при соединении двух верхних средств сопряжения с последующим поворотом модуля до фиксации нижней защелки.
Геометрическое расположение и центрирование модуля может быть выполнено с помощью дополнительных средств сопряжения, например, центрирующей лопатки, расположенной в направлении «на 12 часов», и втулки, расположенной «на 6 часов», обеспечивая выравнивание контейнера по продольной оси (X) и поперечной оси (Y). Выравнивание по оси Z обеспечивается с помощью основных удерживающих поверхностей защелки и средств сопряжения.
Как в случае с традиционным узлом рулевого колеса с водительской подушкой безопасности, защелка и средства сопряжения могут быть выполнены как на рулевом колесе, так и на контейнере подушки безопасности.
Наряду с уменьшением затрат на производство и сборку полезная модель обеспечивает более устойчивую установку контейнера подушки безопасности.
Легкость, с которой провода наполняющего блока могут быть подключены до установки контейнера/модуля подушки безопасности на рулевом колесе, существенно упрощает сборку. Использование вращения для установки позволяет уменьшить длину электрических проводов, требуемых для соединения контейнера подушки безопасности с рулевым колесом. Также это уменьшает риск защемления провода в процессе сборки.
Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что, хотя описание выполнено на примерах со ссылкой на один или более предпочтительных вариантов осуществления, полезная модель не ограничивается описанными вариантами, для которых допускаются различные модификации без отступления от концепции, представленной в нижеследующей формуле.