方向盤振動(dòng)衰減器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于車輛轉(zhuǎn)向裝置的振動(dòng)衰減器。
【附圖說(shuō)明】
[0002]本公開(kāi)內(nèi)容描述了非限制性的并且是非詳盡的示意性實(shí)施例。參考以下在附圖中描述的一部分這樣的示意性實(shí)施例，其中:
[0003]圖1是振動(dòng)衰減器的實(shí)施例的分解立體圖，所述振動(dòng)衰減器近極地安裝在位于方向盤骨架的前側(cè)上的輪轂上，與面向車輛駕駛員的一側(cè)相對(duì)；
[0004]圖2是處于自然的或未受擾動(dòng)狀態(tài)的圖1中的振動(dòng)衰減器的放大立體圖；
[0005]圖3是處于移置或被擾動(dòng)狀態(tài)的圖1中的振動(dòng)衰減器的立體圖，其中所述裝置的一部分相對(duì)于所述裝置的其余部分進(jìn)行旋轉(zhuǎn)彎曲，以對(duì)通過(guò)轉(zhuǎn)向柱和方向盤骨架傳輸?shù)男D(zhuǎn)力作出反應(yīng)；
[0006]圖4是描繪了方向盤總成的顫振反應(yīng)的圖，所述顫振反應(yīng)是在未被減弱(虛線)或通過(guò)整合了如圖1至圖3所示的振動(dòng)衰減器的實(shí)施例而被減弱(實(shí)線)的情況下做出的；
[0007]圖5是振動(dòng)衰減器的另一實(shí)施例的立體圖，所述振動(dòng)衰減器在方向盤總成之內(nèi)遠(yuǎn)極地安裝在方向盤骨架的輪轂上，并且處于方向盤骨架的面向駕駛員的一側(cè)；
[0008]圖6是振動(dòng)衰減器的另一實(shí)施例的立體圖，所述振動(dòng)衰減器包括三個(gè)嵌套的振動(dòng)衰減器的組件，所述嵌套的振動(dòng)衰減器安裝在方向盤骨架的輪轂上以并行操作，每個(gè)振動(dòng)衰減器設(shè)計(jì)用來(lái)以特定的旋轉(zhuǎn)振動(dòng)頻率共振；
[0009]圖7是振動(dòng)衰減器的另一實(shí)施例的立體圖，所述振動(dòng)衰減器包括三個(gè)堆疊的振動(dòng)吸收器的組件，其示出為安裝在方向盤骨架的輪轂上，以多個(gè)旋轉(zhuǎn)振動(dòng)頻率共振；
[0010]圖8是安裝在方向盤總成之內(nèi)的振動(dòng)衰減器的另一實(shí)施例的立體圖，所述振動(dòng)衰減器示出處于自然的或未受擾動(dòng)的狀態(tài)；
[0011]圖9是圖8中的振動(dòng)衰減器的另一立體圖，示出處于移置或受到擾動(dòng)的狀態(tài)，其中所述裝置的一部分相對(duì)于所述裝置的其余部分進(jìn)行旋轉(zhuǎn)彎曲，以對(duì)通過(guò)轉(zhuǎn)向柱和方向盤骨架的旋轉(zhuǎn)力做出反應(yīng)；
[0012]圖10是振動(dòng)衰減器的另一實(shí)施例的立體圖，其中所述振動(dòng)衰減器示出為環(huán)繞且完全圍繞轉(zhuǎn)向柱同軸地安裝；以及
[0013]圖11是處于自然的或未受擾動(dòng)狀態(tài)的振動(dòng)衰減器的又一實(shí)施例的立體圖，其中四個(gè)質(zhì)量元件分別通過(guò)單獨(dú)的彈簧元件分別附接至方向盤輪轂。
【具體實(shí)施方式】
[0014]方向盤顫振或關(guān)于轉(zhuǎn)向柱的縱向軸線的來(lái)回旋轉(zhuǎn)振動(dòng)能夠由多種原因造成，包括但不限于，懸架系統(tǒng)中的不平衡、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的機(jī)械間隙、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)所附接的輪胎的不當(dāng)對(duì)齊、不平衡的輪胎等。如果嚴(yán)重的話，這樣的方向盤顫振是很危險(xiǎn)的，會(huì)造成車輛駕駛員失去對(duì)方向盤的控制。這樣的方向盤顫振對(duì)于正經(jīng)歷這種顫振的車輛的駕駛員來(lái)說(shuō)是麻煩的、棘手的或討厭的。
[0015]方向盤顫振包括特定規(guī)律的來(lái)回旋轉(zhuǎn)振動(dòng)。因此，方向盤顫振可以說(shuō)表現(xiàn)出一特定頻率。顫振的頻率與顫振的原因有關(guān)，不同的原因會(huì)導(dǎo)致不同頻率的顫振。在某些設(shè)置方案中，單個(gè)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)能夠具有多個(gè)頻率，在這些頻率的顫振特別大。
[0016]減少方向盤顫振的對(duì)策涉及增加方向盤本身的質(zhì)量。在這種情況下，方向盤總成增加的質(zhì)量會(huì)導(dǎo)致方向盤總成的慣性增加，通過(guò)簡(jiǎn)單抵抗由快速旋轉(zhuǎn)振動(dòng)引起的旋轉(zhuǎn)移動(dòng)能減弱顫振(例如抑制或吸收旋轉(zhuǎn)振動(dòng))。
[0017]減弱方向盤顫振的上述方法的一個(gè)缺點(diǎn)是由于厚重的方向盤組件導(dǎo)致的制造成本的增加，厚重的方向盤組件通常由某種致密的金屬制成。另一個(gè)缺點(diǎn)是由這種組件增加到車輛的重量，以及與增加的總重量有關(guān)的效率的降低(例如燃油效率)。還有一個(gè)缺點(diǎn)是整合這樣一龐大組件所需的方向盤設(shè)計(jì)上的局限性。此外，如果這種解決方案被用于極端的、大量加重的方向盤，將由于其增加的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量而變得很難調(diào)整，這也可能導(dǎo)致方向盤及轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的部件上的過(guò)度磨損和撕裂。
[0018]本發(fā)明公開(kāi)的各種實(shí)施例處理、改善和/或消除了上述限制中的一個(gè)或多個(gè)。在一些實(shí)施例中，振動(dòng)衰減器在抑制方向盤振動(dòng)或顫振方面是有效的且又不過(guò)于厚重。在其它或進(jìn)一步的實(shí)施例中，振動(dòng)衰減器配置為減少特定頻率的來(lái)回旋轉(zhuǎn)振動(dòng)。振動(dòng)衰減器設(shè)計(jì)用于減少特定振動(dòng)頻率的顫振，也可以稱作“調(diào)諧”至該振動(dòng)頻率。這種調(diào)諧的振動(dòng)衰減器在某些情況下能夠比僅增加方向盤的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的傳統(tǒng)振動(dòng)衰減器更有效。顫振減弱器或振動(dòng)衰減器的某些實(shí)施例，以及這里所公開(kāi)的顫振減弱器總成具有改進(jìn)的抑制能力、尺寸和/或重量特性。其它或進(jìn)一步的實(shí)施例可被調(diào)諧以減少特定共振頻率的振動(dòng)。各種實(shí)施例的其它或進(jìn)一步的特性和優(yōu)點(diǎn)將通過(guò)本公開(kāi)、附圖和/或權(quán)利要求變得明顯。
[0019]容易理解的是，本文所描述的以及附圖中所示出的實(shí)施例的組成部分能夠以更多不同的配置方式進(jìn)行設(shè)置和設(shè)計(jì)。因此，以下對(duì)附圖中示出的各個(gè)實(shí)施例的更詳細(xì)的說(shuō)明，并不一定意圖限制本公開(kāi)披露的范圍，而不過(guò)是各種實(shí)施方案的代表。盡管實(shí)施例的各個(gè)方面在圖中呈現(xiàn)，但是除非另外說(shuō)明，所述附圖并不一定按比例繪制。
[0020]短語(yǔ)“連接到”和“連結(jié)到”以其普通意義使用，并且足夠?qū)挿旱赜脕?lái)指兩個(gè)或多個(gè)實(shí)體之間的任何合適的連結(jié)或其它形式的相互作用，包括機(jī)械、流體和熱相互作用。即使沒(méi)有直接接觸彼此，兩個(gè)組件也可以連結(jié)至彼此。短語(yǔ)“附接到”或“直接附接至”是指直接接觸彼此和/或彼此分隔和/或經(jīng)由任意適合種類的緊固件(例如安裝硬件、膠粘劑、縫紉、焊接)連結(jié)至彼此的兩個(gè)或多個(gè)實(shí)體之間的相互作用，不管緊固件是否延伸穿過(guò)另外的組件。
[0021]如本文所用，術(shù)語(yǔ)“方向盤顫振”或“顫振”限定為在垂直于方向盤總成所附接的轉(zhuǎn)向柱的縱向軸線的平面上的來(lái)回旋轉(zhuǎn)振動(dòng)。術(shù)語(yǔ)“顫振減弱器”、“顫振吸收器”、“振動(dòng)減弱器”、“振動(dòng)吸收器”、“旋轉(zhuǎn)振動(dòng)衰減器”、“振動(dòng)衰減器”或“振動(dòng)衰減器總成”可互換使用來(lái)指本文所公開(kāi)的旨在減少方向盤顫振的裝置。術(shù)語(yǔ)“裝置”在本文也可用于指振動(dòng)衰減器。
[0022]如下文詳細(xì)說(shuō)明的，振動(dòng)衰減器的實(shí)施例可包括彈性可彎曲彈簧系統(tǒng)，所述彈簧系統(tǒng)與質(zhì)量系統(tǒng)連結(jié)。在某些實(shí)施例中，該振動(dòng)衰減器的彈性可彎曲彈簧系統(tǒng)包括至少一個(gè)彈簧元件，并能包括多個(gè)彈簧元件。類似地，該裝置的質(zhì)量系統(tǒng)可包括至少一個(gè)質(zhì)量元件，并且可包括分別與單獨(dú)的彈簧元件連結(jié)的多個(gè)質(zhì)量元件。在其它或進(jìn)一步的實(shí)施例中，質(zhì)量系統(tǒng)可包括用于將彈簧元件連接到質(zhì)量元件的一個(gè)或多個(gè)組件。在某些實(shí)施方案中，彈簧系統(tǒng)和質(zhì)量系統(tǒng)相對(duì)于車輛的轉(zhuǎn)向柱的旋轉(zhuǎn)軸線和/或方向盤骨架的旋轉(zhuǎn)軸線定向，使得振動(dòng)衰減器的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量集中在軸線上。質(zhì)量系統(tǒng)能夠繞軸線旋轉(zhuǎn)，并且在其它實(shí)施例中，彈簧系統(tǒng)可構(gòu)造為將質(zhì)量系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)限制為沿著與所述軸線以一固定徑向距離間隔的路徑的運(yùn)動(dòng)。通過(guò)本公開(kāi)內(nèi)容，各個(gè)實(shí)施例的這些以及其它特征將變得明顯。
[0023]圖1描述了振動(dòng)衰減器130的一個(gè)實(shí)施例，所述振動(dòng)衰減器可安裝在車輛的轉(zhuǎn)向裝置50中。轉(zhuǎn)向裝置50包括轉(zhuǎn)向柱52，方向盤總成100附接至所述轉(zhuǎn)向柱。方向盤總成100也可被稱作方向盤，并且可包括通常存在于方向盤或方向盤總成中的殼體、喇叭、氣囊組件和/或其它可連結(jié)到方向盤骨架110的合適的特征(未示出)。所示方向盤總成100包括方向盤骨架110，所述方向盤骨架以任意適當(dāng)方式，如通過(guò)安裝硬件105，附接至振動(dòng)衰減器130。在某些實(shí)施例中，當(dāng)轉(zhuǎn)向裝置50處于組裝狀態(tài)時(shí)，轉(zhuǎn)向柱52的縱向軸線\與方向盤總成100的旋轉(zhuǎn)軸線Ar重合。在所示的實(shí)施例中，該振動(dòng)衰減器(也可被稱為“裝置”)130被安裝到位于方向盤骨架110的正面(即面向轉(zhuǎn)向裝置所安裝的車輛的前部的一偵D上的輪轂112上。方向盤骨架110進(jìn)一步包括方向盤輪緣116，其通過(guò)多個(gè)臂部114連接到骨架的其余部分。在所示的實(shí)施例中，振動(dòng)衰減器130通過(guò)安裝硬件105貼附至輪轂112，所述安裝硬件包括任意適合緊固件，如螺栓。在所示的實(shí)施例中，振動(dòng)衰減器130通過(guò)輪轂112安裝至方向盤骨架110，使得方向盤的旋轉(zhuǎn)軸線ARf過(guò)裝置130的中心，從而使裝置130的質(zhì)心與方向盤骨架110的旋轉(zhuǎn)軸線Ar對(duì)準(zhǔn)。在一些實(shí)施例中，這樣的安排可以允許對(duì)轉(zhuǎn)向裝置內(nèi)發(fā)生的旋轉(zhuǎn)的前后振動(dòng)(顫振)的有效吸收。方向盤骨架110的輪轂112和臂部114可以說(shuō)限定了其上安裝了方向盤輪緣116的方向盤骨架110的框架111的至少一部分。
[0024]圖2和圖3提供了圖1中振動(dòng)發(fā)減器130的不意性實(shí)施例的放大視圖，以及說(shuō)明和討論的裝置的更多細(xì)節(jié)。在所示實(shí)施例中，振動(dòng)衰減器130示出為具有其自己的軸線，振動(dòng)衰減器軸線Avs，其穿過(guò)處于裝置的中心的開(kāi)口 135。所示振動(dòng)衰減器130的元件可以相對(duì)于該振動(dòng)衰減器軸線Avs進(jìn)行安置，當(dāng)該裝置安裝在方向盤骨架上時(shí)(如圖1所示)，所述振動(dòng)衰減器軸線能夠與方向盤的旋轉(zhuǎn)軸線Ar重合。
[0025]圖2描述了處于原始、備用或自然狀態(tài)的振動(dòng)衰減器130 ;在這種狀態(tài)，振動(dòng)衰減器130不對(duì)繞著振動(dòng)衰減器軸線Avs的旋轉(zhuǎn)力做出反應(yīng)。相反地，圖3示出處于移置狀態(tài)的振動(dòng)衰減器130 ;在這種狀態(tài)，其對(duì)繞著振動(dòng)衰減器軸線Avs的施加的旋轉(zhuǎn)力做出反應(yīng)。在這兩幅圖中，示出的裝置包括兩個(gè)環(huán)形元件，即質(zhì)量元件180和安裝基座150，它們通過(guò)四個(gè)鰭形或葉片形的徑向構(gòu)造的彈簧元件161、162、163、164(下文將進(jìn)一步說(shuō)明)連結(jié)至彼此。
[0026]如圖2所示，振動(dòng)衰減器130包括連結(jié)至質(zhì)量系統(tǒng)170的彈性可彎曲彈簧系統(tǒng)140。如圖所示，四個(gè)等效彈簧元件161、162、163、164是彈性可彎曲彈簧系統(tǒng)140的相同的組件，每個(gè)彈簧元件161、162、163、164被描述為將環(huán)形質(zhì)量元件180連接至安裝基座150的葉片或鰭部。在這樣的實(shí)施例中，相對(duì)于振動(dòng)衰減器軸線Avs，彈簧系統(tǒng)140包括多個(gè)徑向定位的，并且均勻分布的相同的彈簧元件161、162、163、164，它們構(gòu)造用以抵抗質(zhì)量系統(tǒng)170相對(duì)