方向盘减振系统和方向盘的制作方法

1.本发明涉及车辆领域，更具体地涉及一种方向盘减振系统以及一种具有这样的方向盘减振系统的方向盘。


背景技术：

2.方向盘在现代的车辆中被广泛地采用，用于提供转向功能。典型地，方向盘可以包括安全气囊模块和用于车辆喇叭的按响装置，它们可以安装在方向盘的中央。车辆在行驶时可能产生振动，例如由于车辆的发动机的怠速运转、由于路面的不平、由于车辆的轮胎变形过程等各种因素。车辆的振动可以传递到方向盘上。在方向盘上的振动可能影响车辆的驾驶员的舒适性。
3.在现有技术中已知一些方向盘减振系统，其包括弹性体作为弹簧元件，并且包括安全气囊模块作为振动质量块，所述弹性体构造成用于将方向盘主体的振动传递至安全气囊模块。在车辆的振动传递至方向盘主体时，包括弹性体和振动质量块的方向盘减振系统可以部分地吸收方向盘主体的振动，改善握持方向盘轮圈的驾驶员的舒适性。有关的现有技术例如可以参考cn103140387b、cn105667443b、cn209921405u和cn110962911a。


技术实现要素：

4.本技术的发明人在对方向盘减振系统的研究中发现：已知的方向盘减振系统难以满足一些用户要求降低减振频率的期望；安全气囊模块可能偏离相对于方向盘主体的预定的外轮廓尺寸，例如相对于方向盘主体塌陷，这与弹性体在重力作用下变形相关，在为了方向盘减振系统低频化而将弹性体削弱时尤其如此；已知的方向盘减振系统结构复杂，不易装配。
5.因此，本发明的目的在于，提供一种方向盘减振系统以及一种具有这样的方向盘减振系统的方向盘，其中，方向盘减振系统在降低固有振动频率方面得以改进，同时安全气囊模块可以保持预定的相对于方向盘主体的外轮廓尺寸。
6.按本发明的第一方面，建议一种方向盘减振系统，其包括用于方向盘的安全气囊模块和用于车辆喇叭的按响装置，所述安全气囊模块包括第一壳体部件，所述按响装置第二壳体部件以及将第一壳体部件和第二壳体部件彼此分开的按响弹簧，所述第二壳体部件构造成用于固定地安装至方向盘主体，所述方向盘减振系统包括安装至第二壳体部件的弹性体和用于保护弹性体的保护部件，所述弹性体构造成用于将方向盘主体的振动传递至作为质量块的安全气囊模块和第一壳体部件，所述弹性体具有至少一个用于削弱弹性体的刚度的削弱部，所述削弱部构造成用于降低方向盘减振系统的固有频率，并且所述方向盘减振系统具有补偿凸块，所述补偿凸块构造成用于补偿安全气囊模块外轮廓尺寸。
7.按本发明的方向盘减振系统可以良好地满足一些用户对低频振动的减振的期望，改善驾驶员的舒适性，易于安装，可以保证安全气囊模块和按响装置的功能。
8.在本发明中，利用削弱部可以在低频方向上调节方向盘减振系统的固有振动频
率，利用补偿凸块可以补偿安全气囊模块外轮廓尺寸，而方向盘减振系统的其他部分可以基本上保持不变。这在方向盘减振系统的制造和安装方面可以是有利的。
9.在一些实施方式中，所述弹性体可以构造成柱形的。所述弹性体可以具有圆形横截面或者非圆形横截面。所述弹性体的横截面可以在轴向方向上保持不变或者发生变化。
10.在一些实施方式中，所述弹性体可以构造成空心筒状的，所述弹性体可以具有中心孔。
11.在一些实施方式中，所述保护部件可以构造成保护衬套，所述保护衬套可以具有插入到弹性体的中心孔中的空心筒状部分。
12.在一些实施方式中，所述保护衬套可以为弹性体的上部的轴向端面和/或中心孔提供保护。
13.在一些实施方式中，所述方向盘减振系统可以包括连接装置，所述连接装置可以限定第一壳体部件相对于第二壳体部件在按响弹簧作用力下的最大分离位置。
14.在一些实施方式中，所述连接装置可以穿过所述弹性体的中心孔、所述保护衬套的空心筒状部分以及按响弹簧。因此可以实现特别紧凑的结构，其中，弹性体、保护衬套和按响弹簧可以基本上同轴地设置。弹性体、保护衬套和按响弹簧可以与第二壳体部件的共同的接纳孔相配，而不需要一方面为弹性体和保护衬套并且另一方面为按响弹簧在第二壳体部件上设置分开的接纳孔。
15.在一些实施方式中，所述连接装置可以是螺栓连接装置或者铆接连接装置。在一些实施方式中，所述连接装置也可以是不可拆的连接结构。
16.在一些实施方式中，所述螺栓连接装置可以包括台阶螺母和拧入到台阶螺母中的螺栓，所述台阶螺母通过所述螺栓紧固在第一壳体部件上，并且所述台阶螺母的台阶能在所述最大分离位置上挡靠在第二壳体部件、弹性体和保护衬套之中的至少一个上，例如仅仅挡靠在弹性体上，或者仅仅挡靠在保护衬套上，或者挡靠在第二壳体部件和保护衬套上。
17.在一些实施方式中，所述削弱部可以包括至少一个在弹性体的内周面中延伸的凹槽。所述凹槽可以在弹性体的中心孔的整个轴向长度上延伸，或者仅仅在该轴向长度的一部分上延伸。所述凹槽可以在弹性体的轴向方向上延伸，或者可以在偏离轴向方向的方向上延伸，例如螺旋形地延伸。所述凹槽可以连续地延伸，或者断续地延伸。所述凹槽原则上可以具有任意的横截面形状，例如大致半圆形的、大致矩形的或者大致三角形的横截面形状。所述凹槽的横截面形状可以在凹槽的延伸走向上保持不变或者发生变化。
18.作为上述凹槽的替换或者补充，所述削弱部可以包括至少一个在弹性体的外周面中延伸的凹槽；和/或至少一个在弹性体的基体中延伸的孔。所述孔可以是通孔或者盲孔。
19.在一些实施方式中，所述削弱部可以包括至少一个在弹性体的内周面中在轴向方向上延伸的凹槽。
20.在一些实施方式中，所述削弱部可以包括至少两组在弹性体的内周面中在轴向方向上延伸的凹槽，每一组的凹槽在所述弹性体的环周方向上彼此相邻地设置，并且各组在所述弹性体的环周方向上分布设置。例如所述削弱部可以包括两组在弹性体的内周面中在轴向方向上延伸的凹槽，每一组的凹槽在所述弹性体的环周方向上彼此相邻地设置，并且两组彼此对置地设置。
21.在一些实施方式中，所述方向盘减振系统的固有振动频率可以通过以下参数之中
的至少一个进行影响：凹槽的数量、凹槽的延伸方向、凹槽的横截面形状、凹槽的深度和宽度以及延伸长度。
22.在一些实施方式中，所述补偿凸块的补偿量可以通过以下参数之中的至少一个进行影响：补偿凸块的形状和面积、补偿凸块的高度、补偿凸块的位置。
23.在一些实施方式中，所述补偿凸块可以设置在保护部件、弹性体和第二壳体部件之中的至少一个上。例如所述补偿凸块可以仅仅设置在保护部件上，或者可以仅仅设置在第二壳体部件上，或者可以不仅设置在保护部件上而且设置在第二壳体部件上。
24.在一些实施方式中，所述补偿凸块可以设置在保护部件的朝向弹性体的表面上的六点钟位置上，所述补偿凸块与所述弹性体形成面接触。
25.在一些实施方式中，所述补偿凸块可以是平面凸块。
26.在一些实施方式中，所述保护部件可以具有设置在保护部件的朝向弹性体的表面上的三点钟和九点钟位置上的弧面凸块，所述弧面凸块与所述弹性体形成线接触，接触线形成所述保护部件相对于弹性体的枢转轴线。
27.在一些替换的实施方式中，所述保护部件可以具有设置在六点钟位置上的补偿凸块，并且所述弹性体可以具有设置在三点钟和九点钟位置上的弧面凸块。
28.在一些实施方式中，所述第二壳体部件可以具有用于接纳所述弹性体和保护部件的接纳孔，所述弹性体、保护部件和接纳孔在轴向方向上无相对转动。
29.在一些实施方式中，所述弹性体可以具有销状元件，所述销状元件能插入到第二壳体部件的与接纳孔相邻的定位孔中。
30.在一些实施方式中，所述弹性体可以具有突起，所述保护部件可以具有缺口，所述突起能接纳在所述缺口中。
31.在一些实施方式中，所述接纳孔可以具有内周面、上部的径向向外延伸的台阶面和底部的径向向内延伸的台阶面，所述弹性体能从第二壳体部件的朝向第一壳体部件的一侧安装到接纳孔中，所述弹性体具有与接纳孔的内周面相对的外周面和上部的凸缘，所述弹性体的底部区域支撑在接纳孔的底部的台阶面上，并且所述弹性体的凸缘支撑在接纳孔的上部的台阶面上。
32.在一些实施方式中，所述接纳孔可以具有内周面、上部的径向向内延伸的台阶面和底部的径向向外延伸的台阶面，所述弹性体能从第二壳体部件的背离第一壳体部件的一侧安装到接纳孔中，所述弹性体具有与接纳孔的内周面相对的外周面和下部的凸缘，所述弹性体的上部区域支撑在接纳孔的上部的台阶面上，并且所述弹性体的凸缘支撑在接纳孔的底部的台阶面上。
33.在一些实施方式中，所述第二壳体部件可以构造成u形的，并且可以具有三个接纳孔，其中一个接纳孔布置在u形形状的底部，另外两个接纳孔布置在u形形状的自由的端部区域中，每个接纳孔配设所述弹性体和保护部件以及按响弹簧。一般性而言可以存在一个唯一的组合体或者多个组合体，所述组合体可以包括第二壳体部件的接纳孔、弹性体、保护部件和按响弹簧，它们例如可以配设有连接装置、尤其是螺栓连接装置。
34.在一些实施方式中，所述按响装置可以包括按响下片，所述按响下片可以具有限制元件，所述限制元件构造成用于限制保护部件和弹性体的最大运动量。通过限制元件可以防止弹性体和保护部件过大幅度运动。这种过大运动可能会缩短弹性体的寿命，也可能
甚至导致弹性体和保护部件脱离安装位置。
35.在一些实施方式中，所述弹性体的刚度可以明显小于按响弹簧的刚度，例如可以以至少2倍、优选至少3倍、如至少4倍小于按响弹簧的刚度。
36.按本发明的第二方面，建议一种方向盘，其包括方向盘主体，在方向盘主体中设置根据本发明的第一方面的方向盘减振系统。所述方向盘具有与上述的方向盘减振系统相关的技术优点。
附图说明
37.下面参照附图借助于具体实施方式更详细地说明本发明。其中：
38.图1是具有按本发明的一种实施方式的方向盘减振系统的方向盘的俯视图；
39.图2是图1的方向盘减振系统的沿着剖面线a-a的一半的截面图；
40.图3是图1的方向盘减振系统的一个结构总成的透视图；
41.图4是图1的方向盘减振系统的局部剖视图；
42.图5是图1的方向盘减振系统的弹性体的透视图；
43.图6是图1的方向盘减振系统的保护衬套的透视图；
44.图7是按另一种实施方式的方向盘减振系统的局部剖视图；
45.图8a和8b是按另外的实施方式的弹性体的透视图。
具体实施方式
46.图1是具有按一种实施方式的方向盘减振系统的方向盘的俯视图，并且图2是图1的方向盘减振系统的沿着剖面线a-a的一半的截面图。方向盘可以具有方向盘主体1，所述方向盘主体可以具有金属骨架，所述金属骨架可以用柔性材料包裹。在方向盘主体1的中央可以设置安全气囊模块2。在安全气囊模块2的下方可以设置用于车辆喇叭的按响装置。典型地，安全气囊模块2可以包括气囊门盖3、与气囊门盖3连接的第一壳体部件5，所述气囊门盖3和第一壳体部件5可以构成安全气囊模块的壳体，所述壳体具有用于容纳折叠的气袋4的容纳室。典型地，充气机7设置在安全气囊模块的壳体的底部的中央，并且可以在触发时迅速地给折叠的气袋4充气，充气的气袋于是从气囊门盖3弹出，给车辆乘员提供安全保护。典型地，充气机7可以是烟火式气体发生器。
47.在所示的实施方式中，第一壳体部件5可以视为安全气囊模块2和按响装置的共同的部件，其中，按响装置的按响触点可以设置在第一壳体部件上。在一些未示出的实施方式中，安全气囊模块2和按响装置可以分别具有自己的壳体部件，它们可以相互固定地连接，并且按响触点设置在按响装置的自己的壳体部件上。
48.图3是图1的方向盘减振系统的一个结构总成的透视图，该结构总成包括第二壳体部件6，该第二壳体部件构造成大致u形的，并且可以具有多个(在图3中为3个)接纳孔13，在每个接纳孔中可以接纳一个弹性体10和一个保护部件12，如后面还将更详细地说明的。
49.图4是图1的方向盘减振系统的局部剖视图，与一个居中的接纳孔13相关的结构被描述。图5和图6分别描述设置在居中的接纳孔中的弹性体10和保护部件12。对于另外两个设置在端侧的接纳孔13以及容纳的弹性体10和保护部件12，情况可以是相同的或者类似的。
50.典型地，按响装置可以包括按响上片和按响下片9。按响上片可以集成到第一壳体部件5中，或者可以作为单独的部件与第一壳体部件5连接。按响上片可以具有按响触点。按响下片9可以安装至第二壳体部件6，并且可以具有按响钢丝9a。按响下片9也可以集成到第二壳体部件6中。按响装置可以包括将按响上片和按响下片分开或者说将第一和第二壳体部件5、6分开的按响弹簧11。在按压安全气囊模块2时，第一壳体部件5可以克服按响弹簧11的弹簧力朝第二壳体部件6运动，因此，与第一壳体部件一起运动的按响触点和与第二壳体部件6固定不动的按响钢丝9a接触导通，于是车辆喇叭可以被按响。在松开对安全气囊模块2的按压时，第一壳体部件5可以在按响弹簧11的弹簧力的作用下与第二壳体部件6分开，于是按响触点和按响钢丝9a分离，车辆喇叭可以停止按响。
51.如图4所示，所述接纳孔13可以具有内周面6a、上部的径向向外延伸的台阶面6b和底部的径向向内延伸的台阶面6c。
52.如图4和图5所示，弹性体10可以构造成空心筒状的、尤其是空心圆筒状的。弹性体10可以具有限定中心孔的内周面10a、与接纳孔的内周面相对的外周面10b和上部的凸缘10c。所述弹性体10的底部区域10d可以支撑在台阶面6c上。所述弹性体10的凸缘10c可以支撑在台阶面6b上。更具体地，所述弹性体10的凸缘10c可以具有背离接纳孔13的第一表面和朝向接纳孔13的第二表面，所述第二表面可以靠置在台阶面6b上。
53.弹性体10可以无相对转动地接纳在接纳孔13中。为此，例如弹性体10可以具有销状元件10f，其可以插入到第二壳体部件6的与接纳孔13相邻的定位孔6d中。作为替换，也可能的是，弹性体10和接纳孔13可以具有非圆横截面，例如可以具有大致矩形的横截面。
54.弹性体10在其内周面10a中可以具有至少一个削弱部10g，例如两个彼此对置的削弱部，如图5所示。削弱部可以轴向地延伸。削弱部可以具有任意的横截面，例如其横截面形状可以为圆环区段、大致矩形、大致三角形或类似形状。所述削弱部可以削弱弹性体的刚度，降低方向盘减振系统的固有振动频率。
55.如图4和图6所示，保护部件12可以构造成保护衬套。保护衬套可以具有空心筒状部分12a和凸缘12b。所述空心筒状部分可以插入到弹性体10的中心孔中。所述凸缘12b可以靠置到弹性体10的上部的轴向端面上。所述凸缘12b的背离弹性体的表面可以支撑按响弹簧11。保护部件12可以与弹性体10无相对转动地设置。例如，弹性体10可以具有突起10e，保护部件12可以具有缺口12c，所述突起接纳在该缺口中。也可能的是，弹性体10的中心孔和保护部件12的空心筒状部分12a具有非圆形横截面。保护部件12可以具有补偿凸块12d，所述补偿凸块构造成用于补偿安全气囊模块外轮廓尺寸。安全气囊模块2支撑在具有削弱部的弹性体10上，弹性体10被包括安全气囊模块2在内的质量块压缩。与弹性体没有削弱部的情况相比，具有削弱部的弹性体被更大程度地压缩，这可以使得安全气囊模块外轮廓尺寸偏离设计。补偿凸块12d可以补偿安全气囊模块外轮廓尺寸。特别有利的是，补偿凸块12d可以设置在六点钟位置。补偿凸块12d可以具有平坦的表面，并且因此与弹性体10形成面接触。作为补充，在保护衬套12的三点钟和九点钟位置可以分别设置弧面凸块12e，所述弧面凸块可以与弹性体10形成线接触。通过一个补偿凸块12d和两个弧面凸块12e的组合，一方面可以良好地补偿安全气囊模块外轮廓尺寸，另一方面可以在减振工作状态下最大程度地放开运动自由度，使吸收振动能量得到优化。补偿凸块的高度和平面尺寸可以适宜地选择，以保证安全气囊模块与方向盘之间匹配良好。为了防止保护部件12和弹性体10的过大的运
动，按响下片9可以具有止挡元件，用于限制保护部件12和弹性体10的最大运动量。
56.在一些未示出的实施方式中，补偿凸块和/或弧面凸块也可以构成在弹性体10的上部的轴向端面上。在一些未示出的实施方式中，补偿凸块和/或弧面凸块也可以构成在弹性体10的凸缘10c的朝向接纳孔的第二表面上。在一些未示出的实施方式中，补偿凸块和/或弧面凸块也可以构成在弹性体10的底部区域10d上。在一些未示出的实施方式中，补偿凸块和/或弧面凸块也可以构成在接纳孔13的台阶面6b和/或台阶面6c上。
57.第一壳体部件5可以通过连接装置保持不与第二壳体部件6脱离。如图4所示，所述连接装置可以包括台阶螺母8和螺栓14，所述台阶螺母被螺栓紧固在第一壳体部件5上。所述台阶螺母具有台阶，该台阶被第二壳体部件6和/或弹性体10和/或保护部件12沿轴向止挡，因此，第一壳体部件5在按响弹簧11的弹簧力的作用下以预定的间距与第二壳体部件6分开。
58.图7是按另一种实施方式的方向盘减振系统的局部剖视图，该实施方式与前述实施方式的区别主要在于第二壳体部件6的接纳孔13以及弹性体10的设计。在此，所述接纳孔13可以具有内周面6a、上部的径向向内延伸的台阶面6b和底部的径向向外延伸的台阶面6c。弹性体10可以构造成空心筒状的，从接纳孔13的底部朝上安装，容纳在接纳孔13中并且支撑在接纳孔13的两个台阶面6b、6c上。弹性体10可以具有底部的凸缘10c，其支撑在台阶面6c上。弹性体10的上部区域可以支撑在台阶面6b上。保护部件12可以与前述实施方式相同或类似地构成。在其他方面可以参考对前述实施方式的说明。
59.图8a和8b是按另外的实施方式的弹性体10的透视图，其中，所述弹性体10具有两组彼此径向对置的削弱部10g，每一组可以包括多个削弱部，其中，图8a所示的削弱部可以是大致半圆柱形的，并且图8b所示的削弱部可以具有大致矩形的横截面。在一些未示出的实施方式中，所述弹性体10可以在其外周面中具有至少一个削弱部，例如多个或者多组在外周面上均匀分布的削弱部。在一些未示出的实施方式中，所述弹性体10可以在其基体中具有孔、例如轴向延伸的盲孔，作为削弱部，例如可以具有四个在圆周方向上均匀分布的孔。在一些未示出的实施方式中，削弱部也可以在不同于轴向方向的方向上延伸。
60.需要注意的是，在此使用的术语是仅用于说明具体方面的目的，而不用于限制公开内容。如在此使用的单数形式“一个”和“所述一个”应不排除复数形式，除非上下文明确地另有表述。可以理解到，术语“包括”和“包含”以及其他类似术语，在申请文件中使用时，具体说明所陈述的操作、元件和/或部件的存在，而不排除一个或多个其他操作、元件、部件和/或它们的组合的存在或添加。如在此使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的列举的项目的所有的任意的组合。在对附图的说明中，类似的附图标记总是表示类似的元件。
61.在附图中的元件的厚度可以为了清楚性起见而被夸张。另外可以理解到，如果一个元件被称为在另一个元件上、与另一个元件耦合或者与另一个元件连接，那么所述一个元件可以直接地在所述另一个元件上形成、与之耦合或者与之连接，或者在它们之间可以有一个或多个介于中间的元件。相反，如果在此使用表述“直接在
……
上”、“直接与
……
耦合”和“直接与
……
连接”，那么表示没有介于中间的元件。用来说明元件之间的关系的其他词语应该被类似地解释，例如“在
……
之间”和“直接在
……
之间”、“附着”和“直接附着”、“相邻”和“直接相邻”等等。
62.在此术语例如“顶”、“底”、“上方”、“下方”、“上面”、“下面”等等用来描述如在附图
中所示的一个元件、层或区域相对于另一个元件、层或区域的关系。可以理解到，除了在附图中描述的取向之外，这些术语应该也包含装置的其他取向。
63.可以理解到，尽管术语“第一”、“第二”等等可以在此用来说明不同的元件，但是这些元件不应被这些术语限制。这些术语仅仅用来将一个元件与另一个元件区分开。因此，第一元件可以被称为第二元件，而不背离本发明构思的教导。
64.也可以考虑到，在此公开的所有示例性的实施方式可以任意地相互组合。
65.最后要指出的是，上述实施例仅仅用于理解本发明，而不对本发明的保护范围构成限制。对于本领域技术人员来说，在上述实施例的基础上可以做出修改，这些修改都不脱离本发明的保护范围。