專利名稱：包括扭轉(zhuǎn)減振器設(shè)備的車輛方向盤和轉(zhuǎn)向柱組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
0001本發(fā)明大體上涉及車輛轉(zhuǎn)向系，以及，更具體的，涉及
包摶扭轉(zhuǎn)減振器設(shè)備的方向盤和轉(zhuǎn)向柱組件.
背景技術(shù)：
0002現(xiàn)在，車輛的方向盤支持各種電氣i殳備例如音響系統(tǒng)控制， 喇叭致動(dòng)開關(guān)以及輔助充氣約束(SIR)模塊已非常普遍，可使用接觸板 來(lái)保持車輛的電基礎(chǔ)設(shè)施和音響系統(tǒng)控制、喇叭致動(dòng)開關(guān)和其它這種安
裝在方向盤的輸入之間的電通信.但是，通常使用SIR盤簧式電纜總成以 提供與SIR模塊更可靠的硬連線連接。通用的SIR盤黃式電纜總成包括定 子體、轉(zhuǎn)子體和盤繞在該定子體和轉(zhuǎn)子體之間的扁平帶狀電纜(通常稱 作"SIR盤黃式電纜(coil)"或"表黃巻式電纜(clockspring roll)"). SIR盤簧式電纜總成的定子體固定地連接到轉(zhuǎn)向柱殼體，轉(zhuǎn)子體附接到方 向盤或可旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)向柱軸，當(dāng)駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)車輛的方向盤時(shí)，SIR盤簧式電 纜總成的轉(zhuǎn)子體相對(duì)于定子體旋轉(zhuǎn).盤繞的帶狀電纜適應(yīng)這個(gè)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 的需要來(lái)巻起和展開.
0003已經(jīng)廣泛地設(shè)計(jì)了車輛的方向盤和轉(zhuǎn)向柱組件以提供期望 的轉(zhuǎn)向特性.盡管如此，傳統(tǒng)的方向盤和轉(zhuǎn)向柱組件可仍然允許較小的 扭轉(zhuǎn)振動(dòng)通過(guò)轉(zhuǎn)向柱軸傳輸?shù)椒较虮P.這種振動(dòng)可由車輛的各旋轉(zhuǎn)角落 處的各種周期源(例如，輪胎、車輪、制動(dòng)盤、軸承轂組件等等)產(chǎn)生， 包括如不平衡和不均勻的輪胎這種情況，因此這種振動(dòng)甚至可當(dāng)車輛在 相對(duì)平整的道路上行駛時(shí)產(chǎn)生.這種振動(dòng)情況通常稱作"平整路面振動(dòng)" 或，更簡(jiǎn)單地，稱作"SRS".通常，SRS可由在駕駛員可察覺閾值處或 高于該閾值的方向盤的多余動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來(lái)表征；例如，發(fā)生在約為零 點(diǎn)幾度的數(shù)量級(jí)上(例如，l.S分)、通常在從大約8到20赫茲的頻率范圍， 特別是當(dāng)車輛在大約80到160公里/小時(shí)的速度范圍內(nèi)運(yùn)行時(shí).盡管這個(gè)旋 轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)相對(duì)較小，但卻很容易讓駕駛員察覺到，因此是不希望有的.已 生產(chǎn)了通過(guò)提供環(huán)繞方向盤軸的夾緊力而試圖最小化SRS的設(shè)備；但是， 這種設(shè)備在4艮多方面受到限制。例如，對(duì)于小角度位移，這種設(shè)備傾向
5于呈現(xiàn)固有彈性，因此存儲(chǔ)而不是釋放動(dòng)能.
0004因此，期望提供一種包括扭轉(zhuǎn)摩擦減振器的車輛轉(zhuǎn)向盤和 轉(zhuǎn)向管柱組件，其能基本上減少或全部消除SRS的發(fā)生.也期望，如果在 某些實(shí)施例中將該扭轉(zhuǎn)摩擦減振器集成到部件中，例如SIR盤簧式電纜總 成中，這通常使用在傳統(tǒng)的車輛方向盤和轉(zhuǎn)向柱組件中以便減小成本和 總零件數(shù).本發(fā)明的其它期望的特點(diǎn)和特性將從隨后的具體實(shí)施方式
和 所附的權(quán)利要求、并結(jié)合附圖和上文的技術(shù)領(lǐng)域和背景技術(shù)變得更加明 顯.

發(fā)明內(nèi)容
0005提供了用于部署在車輛上的方向盤和轉(zhuǎn)向柱組件.在一 個(gè)實(shí)施例中，方向盤和轉(zhuǎn)向柱組件包括(i)轉(zhuǎn)向柱殼體，(ii)可 旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)向組件，以及(iii)扭轉(zhuǎn)減振器設(shè)備.可旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)向組件包 括轉(zhuǎn)向柱軸，其可旋轉(zhuǎn)地連接到轉(zhuǎn)向柱殼體；以及方向盤，其固定 地連接到轉(zhuǎn)向柱軸.扭轉(zhuǎn)減振器設(shè)備包括定子體，其固定地連接到 轉(zhuǎn)向柱殼體；以及轉(zhuǎn)子體，其固定地連接到可旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)向組件.轉(zhuǎn)子 體摩擦地接合定子體以產(chǎn)生預(yù)定的庫(kù)侖扭矩摩擦阻力.
0006也提供了用于部署在方向盤和轉(zhuǎn)向柱組件中的輔助充氣 約束(SIR)盤黃式電纜總成，其中方向盤和轉(zhuǎn)向柱組件為這樣的類型， 即包括轉(zhuǎn)向柱殼體；轉(zhuǎn)向柱軸，可旋轉(zhuǎn)地連接到轉(zhuǎn)向柱殼體；方向 盤，固定地連接到轉(zhuǎn)向柱軸；以及SIR模塊，安裝在方向盤上.在一個(gè) 實(shí)施例中，SIR盤簧式電纜總成包括(i)定子體，設(shè)置成固定地連 接到轉(zhuǎn)向柱殼體，(ii)轉(zhuǎn)子體，設(shè)置成固定地連接到方向盤和轉(zhuǎn)向 柱軸中的至少一個(gè)上，以及(iii) SIR盤簧式電纜，布置在定子體和 轉(zhuǎn)子體之間并設(shè)置成電連接到SIR模塊.轉(zhuǎn)子體與定子體摩擦地接合以 產(chǎn)生預(yù)定庫(kù)侖扭矩摩擦阻力，該預(yù)定庫(kù)侖扭矩摩擦阻力在大約0.1牛頓 米和大約0.4牛頓米之間.


0007本發(fā)明將在下文中接合下列圖形描述，其中相似的數(shù)字 表示相似的元件，以及
0008圖l為示例性的方向盤和轉(zhuǎn)向柱組件的俯視圖，示出了在
6駕駛員察覺閾值處發(fā)生的伴有動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)的平整道路振動(dòng)以及傳輸?shù)呐?br> 矩；
0009圖2為根據(jù)示例性實(shí)施例的方向盤和轉(zhuǎn)向柱組件的分解
0010圖3為用于示于圖2的方向盤和轉(zhuǎn)向柱組件的輔助充氣約
束(SIR)盤黃式電纜總成的視0011圖4為示于圖2的方向盤和轉(zhuǎn)向柱組件的側(cè)視功能圖；0012圖5為根據(jù)進(jìn)一步示例實(shí)施例的方向盤和轉(zhuǎn)向柱組件的側(cè)
視功能圖；以及
0013圖6為根據(jù)再進(jìn)一步的示例實(shí)施例的方向盤和轉(zhuǎn)向柱組件 的側(cè)視功能圖.
具體實(shí)施例方式
0014以下的具體實(shí)施方式
實(shí)質(zhì)上僅為示例性的，并且不是為 了限制本發(fā)明或者本發(fā)明的應(yīng)用或使用.而且，不會(huì)被前述的技術(shù)領(lǐng) 域、背景技術(shù)、發(fā)明內(nèi)容和以下的具體實(shí)施方式
中的任何明確的或暗 示的理論所限制.
0015圖1為方向盤和轉(zhuǎn)向柱組件20的簡(jiǎn)化俯視困，示出了在駕
駛員察覺閾值處發(fā)生的伴有動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)的平整道路振動(dòng)(本文稱作 "SRS");例如，在或接近從大約8到20赫茲范閨內(nèi)的頻率下大約為 1.5分，如在下文中更詳細(xì)地討論的.方向盤和轉(zhuǎn)向柱組件20包括方向 盤22、轉(zhuǎn)向柱殼體24以及轉(zhuǎn)向柱軸26 (以假想線示出).轉(zhuǎn)向柱殼體 24固定地安裝到設(shè)置在主車輛(未示出)上的基座安裝結(jié)構(gòu)上.方向 盤22包括方向盤輪緣30,方向盤輪緣30由多個(gè)徑向輻條32連接到中心 轂28.中心轂28固定地連接到轉(zhuǎn)向柱軸26的頂端，轉(zhuǎn)向柱軸26轉(zhuǎn)而可 旋轉(zhuǎn)地安裝在轉(zhuǎn)向柱殼體24中.
0016在SRS發(fā)生期間，車輛內(nèi)部的不平衡產(chǎn)生振動(dòng)，振動(dòng)通過(guò) 轉(zhuǎn)向柱軸26,通過(guò)中心轂28,通過(guò)輻條32傳輸?shù)椒较虮P輪緣30.這些 振動(dòng)導(dǎo)致方向盤輪緣30的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng).如在圖l顯示的，方向盤輪緣30的 旋轉(zhuǎn)位移可相對(duì)最小(例如，在大約0.03度的數(shù)量級(jí))并可由環(huán)繞方向 盤輪緣30的旋轉(zhuǎn)軸線所施加的相對(duì)較小的扭矩產(chǎn)生(例如，在大約0.15 牛頓米的數(shù)量級(jí)).盡管這樣，卻已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在大約8到20赫茲的頻率
7范圍內(nèi)大約0.03度數(shù)量級(jí)上的以及更大的方向盤的角位移，是駕駛員可 察覺到的，因此是不希望有的.以下描述了方向盤和轉(zhuǎn)向柱組件的若 干示例性實(shí)施例，其中方向盤和轉(zhuǎn)向柱組件包括扭轉(zhuǎn)減振器設(shè)備，其 基本上減少了或全部消除了SRS的出現(xiàn).
0017圖2為根據(jù)第一示例性實(shí)施例的方向盤和轉(zhuǎn)向柱組件34的 一部分的分解圖.方向盤和轉(zhuǎn)向柱組件34相似于上文結(jié)合圖1描述的組 件20.例如，方向盤和轉(zhuǎn)向柱組件34包括方向盤36和轉(zhuǎn)向柱38 (僅部 分示于圖2).轉(zhuǎn)向柱38包括固定的轉(zhuǎn)向柱殼體42和轉(zhuǎn)向柱軸44，轉(zhuǎn)向 柱軸44可旋轉(zhuǎn)地安裝在轉(zhuǎn)向柱殼體42中.與前面的情況一樣，方向盤 36利用例如帶花鍵的互連部件和鎖止螺栓46或其它這樣的緊固件附接 到轉(zhuǎn)向柱軸44暴露的端部。方向盤和轉(zhuǎn)向柱組件34還包括SIR模塊48和 喇叭觸頭50，它們每個(gè)都部署在方向盤36上；例如SIR模塊48可安裝到 方向盤36的中心轂上，在喇叭觸頭50之上.下革52也可安裝在轉(zhuǎn)向柱 38和方向盤36之間，如圖2示出的.
0018當(dāng)方向盤36由駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，方向盤36和轉(zhuǎn)向柱軸44都 相對(duì)于轉(zhuǎn)向柱殼體42旋轉(zhuǎn).由于這個(gè)原因，本文中方向盤36和轉(zhuǎn)向柱 軸44可統(tǒng)稱為"可旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)向組件".為了維持在方向盤36的旋轉(zhuǎn)期 間與SIR模塊48連續(xù)的電通信，方向盤和轉(zhuǎn)向柱組件34還裝有SIR盤簧 式電纜總成40. SIR盤簧式電纜總成40安裝到轉(zhuǎn)向柱殼體42上并且包括 中心孔，轉(zhuǎn)向柱軸44延伸通過(guò)該中心孔.在優(yōu)選的一組實(shí)施例中，SIR 盤簧式電纜總成40也起扭轉(zhuǎn)減振器設(shè)備的作用，扭轉(zhuǎn)減振器設(shè)備基本 上減少了或全部消除了SRS在方向盤36處的發(fā)生，如結(jié)合圖3和4在下文 中更詳細(xì)的描述.
0019圖3為處于拆開狀態(tài)的示例性SIR盤簧式電纜總成40的視 圖.在這個(gè)視圖中，可以看到SIR盤簧式電纜總成40包括定子體72和轉(zhuǎn) 子體74,定子體72通常為環(huán)形形狀，并包括通過(guò)其的中心孔76,相似 地，轉(zhuǎn)子體74通常為環(huán)形形狀，并包括通過(guò)其的中心孔78.當(dāng)SIR盤簧 式電纜總成40被組裝，中心孔76和78對(duì)準(zhǔn)并允許轉(zhuǎn)向柱軸44 (圖2)貫 穿SIR盤簧式電纜總成40以連接到方向盤36 (圖2)，如上文描述的。 除孔76之外，定子體72還包括高出的環(huán)形輪緣80和多個(gè)環(huán)繞輪緣80周 向地間隔的安裝法蘭82。每個(gè)安裝法蘭82可接收螺紋緊固件以允許定 子體72安裝到轉(zhuǎn)向柱殼體42 (圖2)上.相比之下，轉(zhuǎn)子體74包括外部
8徑向唇緣84、單個(gè)或多個(gè)凸出部分86 (其中一個(gè)在圖3中可見)、以及 通常限定中心孔78的內(nèi)部環(huán)形套管88.安裝了SIR盤簧式電纜總成40 后，凸出部分86可與設(shè)置在方向盤36(圖2)的背面的配合槽可靠地對(duì)準(zhǔn) (positively register),以減少轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)子體74和方向盤36之間的間隙。 定子體72和轉(zhuǎn)子體74每個(gè)都優(yōu)選地形成為顯示相對(duì)高的扭轉(zhuǎn)剛度。在 一個(gè)非限制性實(shí)例中，定子體72和轉(zhuǎn)子體74每個(gè)可被形成為具有大約 40牛頓米每度和大約80牛頓米每度之間的扭轉(zhuǎn)剛度.
0020SIR盤簧式電纜總成40還包括長(zhǎng)形電導(dǎo)體90，在示于圖3 的實(shí)例中，其呈現(xiàn)扁平帶狀電纜的形式.電導(dǎo)體90物理地連接在定子 體72和轉(zhuǎn)子體74之間.更具體地，電導(dǎo)體90的第一分叉端部分92連接 到定子體72內(nèi)部，導(dǎo)體90的第二相對(duì)端部分94連接到轉(zhuǎn)子體74的內(nèi)部. 當(dāng)安裝了SIR盤簧式電纜總成40后，電導(dǎo)體90大體上包含在內(nèi)部環(huán)形物 中，內(nèi)部環(huán)形物很大程度上由高出的環(huán)形輪緣80的內(nèi)表面和內(nèi)部環(huán)形 套管88的外表面所限定.電導(dǎo)體90電連接在主車輛(未示出)的電基 礎(chǔ)設(shè)施和安裝在方向盤36 (圖2)上的SIR模塊48之間.為了允許電導(dǎo) 體90電連接到SIR模塊48 (圖2) , SIR盤簧式電纜總成40還設(shè)置了一個(gè) 或多個(gè)適于與SIR模塊48接合的電連接器.例如，如圖3所示，SIR盤簧 式電纜總成40可包括第一和笫二陽(yáng)性插頭96,其電連接到導(dǎo)體90，并 且可由設(shè)置在SIR模塊48 (圖2)上的陰性插座配合地接收.
0021在運(yùn)轉(zhuǎn)期間，當(dāng)駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤36，轉(zhuǎn)子體74可相對(duì) 于定子體72做若干個(gè)完全的旋轉(zhuǎn)。長(zhǎng)形電導(dǎo)體90通常為螺旋的或盤繞 的并可根據(jù)需要巻起或展開以適應(yīng)這個(gè)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng).而且，在優(yōu)選的實(shí) 施例中，電導(dǎo)體90顯示出類似彈簧的彈性，從而在變形后容易返回到 它的原始形狀和位置.為此，電導(dǎo)體卯通常稱作"SIR盤簧式電纜"或 "表簧巻式電纜".為了在轉(zhuǎn)子體74相對(duì)于定子體72旋轉(zhuǎn)時(shí)幫助引導(dǎo) 電導(dǎo)體90的運(yùn)動(dòng)，定子體72上可安裝一個(gè)或多個(gè)引導(dǎo)部件，例如布置 在高出的環(huán)形輪緣80的內(nèi)表面上的帶狀電導(dǎo)體巻軸引導(dǎo)件98，如圖3所 示。另外，內(nèi)部環(huán)形套管88可起心軸的作用，電導(dǎo)體90可環(huán)繞它自由 地纏繞和展開.
0022組裝了S1R盤黃式電纜總成40后，定子體72位于鄰近轉(zhuǎn)子 體74的位置，并且定子體72的至少一個(gè)表面與轉(zhuǎn)子體74的至少一個(gè)表 面摩擦接合.在示于圖3的說(shuō)明性實(shí)例中，設(shè)置在高出的環(huán)形輪緣80上
9的第一摩擦表面100與設(shè)置在外部徑向唇緣84上的第二摩擦表面102摩擦接合.摩擦表面100和102可統(tǒng)稱為SIR盤黃式電纜總成40的"摩擦界面".摩擦表面100和102具有相似的尺寸并且它們每個(gè)都基本上為環(huán)形形狀，從而，SIR盤黃式電纜總成40的摩擦界面通常也為環(huán)形形狀.也可以注意到，在這個(gè)示例性的情況中，環(huán)形摩擦界面的平面基本上與轉(zhuǎn)向柱軸44 (圖2)的縱軸垂直.
0023圖4為方向盤和轉(zhuǎn)向柱組件34的簡(jiǎn)化側(cè)視功能圖.在這個(gè)視圖中，可以看到轉(zhuǎn)子體74包括常頂狀(domed)端部分104,其與轉(zhuǎn)子體74的主體整體形成.官頂狀端部分104為軸向彈性結(jié)構(gòu)，其在基本上垂直于摩擦界面的方向上是順應(yīng)的，其中摩擦界面由摩擦表面100和102形成.當(dāng)組裝了方向盤和轉(zhuǎn)向柱組件34后，常頂狀端部分104倚靠方向盤36并由方向盤36使其變形，因此轉(zhuǎn)子體74朝定子體72偏置，并且摩擦表面100和摩擦表面102被壓成摩擦接合.這樣，穹頂狀端部分104提供了軸向順應(yīng)性，這彌補(bǔ)了可發(fā)生在方向盤和轉(zhuǎn)向柱組件40的壽命期間的磨損.當(dāng)然，SIR盤簧式電纜總成40的可替代實(shí)施例可使用其它適合于將轉(zhuǎn)子體74的摩擦表面朝轉(zhuǎn)子體74的摩擦表面偏置的，具有軸向彈性、在某種情況下具有徑向彈性的元件.這種可替代的偏置裝置的實(shí)例在下文結(jié)合圖5進(jìn)行討論.盡管SIR盤簧式電纜總成40可使用在垂直摩擦界面的方向上順應(yīng)的彈性元件，但要記住，定子體72和轉(zhuǎn)子體74每個(gè)都被形成為具有相對(duì)高的扭轉(zhuǎn)剛度以及，從而顯示出極少或不顯示出扭轉(zhuǎn)彈性.
0024SIR盤黃式電纜總成40通常設(shè)計(jì)為使得摩擦表面1 OO和102之間的庫(kù)侖摩擦力足夠大以基本上減少方向盤36 (圖2)的角位移，其中角位移由通過(guò)轉(zhuǎn)向柱軸44 (圖2)傳輸?shù)男?dòng)態(tài)扭矩所引起，同時(shí)，SIR盤簧式電纜總成40優(yōu)選地設(shè)計(jì)成使得摩擦表面100和102之間的庫(kù)侖摩擦力足夠小以使得在駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤36 (圖2)時(shí)，他或她幾乎覺察不到.換句話說(shuō)，SIR盤簧式電纜總成40設(shè)置成使得定子體72與轉(zhuǎn)子體74摩擦地接合以產(chǎn)生預(yù)定庫(kù)侖扭矩摩擦阻力.在優(yōu)選的一組實(shí)施例中，預(yù)定庫(kù)侖扭矩摩擦阻力在大約0,1牛頓米和大約0.4牛頓米之間；并且，在更優(yōu)選的一組實(shí)施例中，預(yù)定庫(kù)侖扭矩摩擦阻力在大約0.15牛頓米和大約0.25牛頓米之間.
0025如將很容易被技術(shù)人員所理解的，出現(xiàn)在SIR盤黃式電纜
10總成40的摩擦界面中的庫(kù)侖摩擦力將取決于若干不同的參數(shù).例如，迫使定子體72朝向轉(zhuǎn)子體74的軸向栽荷，其大小將對(duì)在摩擦表面100和102之間最終產(chǎn)生的庫(kù)侖扭矩摩擦力產(chǎn)生直接的影響.在某些實(shí)施例中，可使用帶螺紋的螺旋千斤頂或相似的設(shè)備來(lái)調(diào)整這個(gè)軸向栽荷.摩擦界面上的庫(kù)侖摩擦力也將部分地由摩擦界面的尺寸確定.對(duì)于環(huán)形摩擦界面，通常期望，在防止SIR盤簧式電纜總成40 (或其他扭轉(zhuǎn)減振器設(shè)備)的總體包裝變得笨重的同時(shí)，優(yōu)化該界面的內(nèi)徑.作為一個(gè)非限制性實(shí)例，SIR盤簧式電纜總成40的摩擦界面可具有在大約70毫米和大約IIO毫米之間的內(nèi)徑.庫(kù)侖摩擦力將進(jìn)一步由為摩擦表面IOO和102選擇的材料所影響.為摩擦表面100和102選擇的材料可不同于形成定子體72和轉(zhuǎn)子體74的其它部分的材料.而且，為摩擦表面100選擇的材料可不同于為摩擦表面102選擇的材料；實(shí)際上，通常優(yōu)選地，為摩擦表面100和102選擇不同材料以最小化面對(duì)面的熔接的可能性.
0026如前所迷，優(yōu)選地，定子體72和轉(zhuǎn)子體74由彈性元件朝彼此偏置.在上文描述的實(shí)施例中，彈性偏置元件呈現(xiàn)出軸向可壓縮的轉(zhuǎn)子體74的宮頂狀端部分104的形式.但是，在可替代的實(shí)施例中，可使用其他類型的彈性偏置元件，包括各種類型的彈簧(例如，盤簧、貝爾維爾(bellville)墊閨、波狀彈簧等等).進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)這一點(diǎn)，圖5為方向盤和轉(zhuǎn)向柱組件106的簡(jiǎn)化側(cè)視功能圖，組件106包括轉(zhuǎn)向柱殼體108、可旋轉(zhuǎn)地安裝在殼體108中的轉(zhuǎn)向柱軸110、以及固定地安裝到轉(zhuǎn)向柱軸110的端部的方向盤112. SIR盤簧式電纜總成114布置在轉(zhuǎn)向柱殼體108和方向盤112之間.S1R盤簧式電纜總成114包括固定地連接到轉(zhuǎn)向柱殼體108的定子體116、固定地連接到方向盤112的轉(zhuǎn)子體118、以及長(zhǎng)形導(dǎo)體120 (例如，盤繞的帶狀電纜)，長(zhǎng)形導(dǎo)體120布置在定子體116和轉(zhuǎn)子體118之間，并且電連接到安裝在方向盤112上的SIR模塊122上.和前面的情況一樣，定子體116和轉(zhuǎn)子體118分別包括第一和第二環(huán)形摩擦表面117和119,摩擦表面117與摩擦表面119摩擦地接合以產(chǎn)生環(huán)形摩擦界面，該界面的平面基本上垂直于轉(zhuǎn)向柱軸IIO的縱軸.在運(yùn)行期間，SIR盤簧式電纜總成114起扭轉(zhuǎn)減振器設(shè)備的作用，其減小或消除了SRS按上文描述的方式發(fā)生.
0027現(xiàn)在仍參考示于圖5的示例性實(shí)施例，盤黃124圍繞軸110布置并壓縮在轉(zhuǎn)子體118和方向盤112之間.盤黃124將轉(zhuǎn)子體118朝定
ii子體116偏置以幫助保持轉(zhuǎn)子體118的摩擦表面119和定子體116的摩擦表面117之間所期望的摩擦特性.如在圖5示出的，盤簧124可進(jìn)一步由第一和第二凸出部分126保持，其中凸出部分126從轉(zhuǎn)子體118軸向延伸.凸出部分126可由布置在方向盤112的背面上的對(duì)應(yīng)槽128配合地接收，以基本上減少或全部消除轉(zhuǎn)子體118和方向盤112之間的扭轉(zhuǎn)間隙.轉(zhuǎn)子體118和定子體116每個(gè)再一次優(yōu)選地形成為具有相對(duì)高的扭轉(zhuǎn)剛度.
0028從而，已經(jīng)描述了包括適于減少或消除SRS的發(fā)生的扭轉(zhuǎn)摩擦減振器的車輛方向盤和轉(zhuǎn)向柱組件的兩個(gè)示例性實(shí)施例.在上文描述的兩個(gè)實(shí)施例中，扭轉(zhuǎn)摩擦減振器被集成到SIR盤簧式電纜總成中并包括環(huán)形摩擦界面，該界面由基本上垂直于轉(zhuǎn)向柱軸的縱軸的平面所橫切。但是，在可替代的實(shí)施例中，扭轉(zhuǎn)摩擦減振器不需要被集成到SIR盤簧式電纜總成中，而作為替代，可包括獨(dú)立結(jié)構(gòu)設(shè)備，例如一對(duì)摩擦片。另外，摩擦界面可呈現(xiàn)其它形狀和結(jié)構(gòu).例如，摩擦界面可為大致的管子形狀，如將在下文接合圖6描述的.
0029圖6為方向盤和轉(zhuǎn)向柱組件130的簡(jiǎn)化側(cè)視功能圖，該組件包括根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步示例性實(shí)施例的扭轉(zhuǎn)減振器設(shè)備132.除扭轉(zhuǎn)減振器設(shè)備132之外，方向盤和轉(zhuǎn)向柱組件130的部件與組件34 (圖2-4)和組件106 (圖5)所使用的相似.例如，方向盤和轉(zhuǎn)向柱組件130包括轉(zhuǎn)向柱殼體134，可旋轉(zhuǎn)地安裝在殼體134中的轉(zhuǎn)向柱軸136，以及附接到轉(zhuǎn)向柱軸136的端部的方向盤138.而扭轉(zhuǎn)減振器設(shè)備132與上文描述的扭轉(zhuǎn)減振器設(shè)備在若干方面不同.首先，扭轉(zhuǎn)減振器設(shè)備132沒(méi)有集成到SIR盤黃式電纜總成中，或不呈現(xiàn)為SIR盤簧式電纜總成的形式.其次，扭轉(zhuǎn)減振器設(shè)備132包括定子體140和轉(zhuǎn)子體142,它們配合以形成大致為管狀的摩擦界面144.更具體地，定子體140包括若干周向間隔的帶槽的延伸部分或指狀物141，它們軸向地延伸并在其間接收轉(zhuǎn)子體142.沿著它們的內(nèi)表面，指狀物141摩擦地接合轉(zhuǎn)子體142的外部環(huán)形表面以形成管狀的摩擦界面144,該界面基本上與轉(zhuǎn)向柱軸136同軸。在運(yùn)轉(zhuǎn)期間，摩擦界面144用來(lái)緩沖通過(guò)軸136所傳輸?shù)恼駝?dòng)以減少或防止SRS以前面描述的方式出現(xiàn).如有需要，彈性元件143，例如彈性環(huán)，可環(huán)繞指狀物141布置(例如，元件143可安置在如圖6所示的圓周槽中)并將指狀物141徑向向內(nèi)地朝轉(zhuǎn)子體142的外表面偏置.
12再一次，盡管在徑向上順應(yīng)，但指狀物141,以及更泛泛而言定子體140和轉(zhuǎn)子體142，被形成為具有相對(duì)高的扭轉(zhuǎn)剛度；例如，指狀物141可由合金或金屬，例如鋼所形成.最后，扭轉(zhuǎn)減振器設(shè)備132與上文描述的扭轉(zhuǎn)減振器設(shè)備的不同之處在于轉(zhuǎn)子體142不直接連接到方向盤138上；而是，轉(zhuǎn)子體142的內(nèi)表面環(huán)繞轉(zhuǎn)向柱軸136的外表面接觸并施加夾緊力(例如，轉(zhuǎn)子體142可限制(crimp over)在軸136上)，如整體上示于圖6的146的那樣.
0030盡管在前面的具體實(shí)施方式
中介紹了至少一個(gè)示例性實(shí)施例，但應(yīng)該理解存在大量的變型.也應(yīng)該理解，這個(gè)或這些示例性實(shí)施例僅為實(shí)例，并不是為了以任何方式限制本發(fā)明的范圍、應(yīng)用或構(gòu)造。相反，前面的具體實(shí)施方式
將為本領(lǐng)域的技術(shù)人員提供實(shí)現(xiàn)這個(gè)或這些示例性實(shí)施例的方便的路線圖。應(yīng)該理解，可對(duì)元件的功能和布置進(jìn)行各種變化，而不偏離如在所附權(quán)利要求中所闡述的本發(fā)明的范圍及其合法等同物.
權(quán)利要求
1.一種用于部署在車輛上的方向盤和轉(zhuǎn)向柱組件，該方向盤和轉(zhuǎn)向柱組件包括轉(zhuǎn)向柱殼體；可旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)向組件，包括轉(zhuǎn)向柱軸，可旋轉(zhuǎn)地連接到轉(zhuǎn)向柱殼體；以及方向盤，固定地連接到轉(zhuǎn)向柱軸；以及扭轉(zhuǎn)減振器設(shè)備，包括定子體，固定地連接到轉(zhuǎn)向柱殼體；以及轉(zhuǎn)子體，固定地連接到可旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)向組件，轉(zhuǎn)子體與定子體摩擦地接合以產(chǎn)生預(yù)定庫(kù)侖扭矩摩擦阻力。
2. 權(quán)利要求1的方向盤和轉(zhuǎn)向柱組件，其中轉(zhuǎn)向柱軸貫穿定子體。
3. 權(quán)利要求2的方向盤和轉(zhuǎn)向柱組件，其中轉(zhuǎn)向柱軸貫穿轉(zhuǎn)子體.
4. 權(quán)利要求1的方向盤和轉(zhuǎn)向柱組件，其中轉(zhuǎn)子體與定子體沿著環(huán) 形摩擦界面摩擦地接合.
5. 權(quán)利要求4的方向盤和轉(zhuǎn)向柱組件，其中環(huán)形摩擦界面的平面基 本上垂直于轉(zhuǎn)向柱軸的縱軸線。
6. 權(quán)利要求4的方向盤和轉(zhuǎn)向柱組件，其中大體上環(huán)形的摩擦界面 的內(nèi)徑在大約70毫米和大約110毫米之間.
7. 權(quán)利要求1的方向盤和轉(zhuǎn)向柱組件，其中轉(zhuǎn)子體與定子體沿著管 狀摩擦界面摩擦地接合.
8. 權(quán)利要求7的方向盤和轉(zhuǎn)向柱組件，其中管狀摩擦界面基本上與 轉(zhuǎn)向柱軸同軸.
9. 權(quán)利要求1的方向盤和轉(zhuǎn)向柱組件，還包括 輔助充氣約束(SIR)模塊，安裝在方向盤上；以及 長(zhǎng)形電導(dǎo)體，電連接到SIR模塊并位于定子體和轉(zhuǎn)子體之間.
10. 權(quán)利要求9的方向盤和轉(zhuǎn)向柱組件，其中長(zhǎng)形電導(dǎo)體基本上包 含在扭轉(zhuǎn)減振器設(shè)備中.
11. 權(quán)利要求l的方向盤和轉(zhuǎn)向柱組件，還包括彈性元件，彈性元件 與轉(zhuǎn)子體和定子體中的至少一個(gè)接觸以將轉(zhuǎn)子體和定子體朝彼此偏置。
12. 權(quán)利要求11的方向盤和轉(zhuǎn)向柱組件，其中彈性元件與轉(zhuǎn)子體整 體成形.
13. 權(quán)利要求11的方向盤和轉(zhuǎn)向柱組件，其中轉(zhuǎn)子體與定子體沿著 摩擦界面摩擦地接合，以及其中彈性元件在垂直于摩擦界面的方向上 是順應(yīng)的.
14. 權(quán)利要求11的方向盤和轉(zhuǎn)向柱組件，其中彈性元件包括布置在 轉(zhuǎn)子體和方向盤之間的彈簧.
15. 權(quán)利要求1的方向盤和轉(zhuǎn)向柱組件，其中預(yù)定庫(kù)侖扭矩摩擦阻 力在大約0.1牛頓米和大約0.4牛頓米之間.
16. 權(quán)利要求l的方向盤和轉(zhuǎn)向柱組件，其中預(yù)定庫(kù)侖扭矩摩擦阻 力在大約O. 15牛頓米和大約0. 25牛頓米之間.
17. —種方向盤和轉(zhuǎn)向柱組件，包括 轉(zhuǎn)向柱殼體；可旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)向組件，包括轉(zhuǎn)向柱軸，可旋轉(zhuǎn)地連接到轉(zhuǎn)向柱殼體；以及 方向盤，固定地連接到轉(zhuǎn)向柱軸；以及扭轉(zhuǎn)減振器設(shè)備，包括定子體，固定地連接到轉(zhuǎn)向柱殼體，該定子體具有笫一預(yù)定扭轉(zhuǎn)剛度；轉(zhuǎn)子體，固定地連接到可旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)向組件，該轉(zhuǎn)子體具有第 二預(yù)定扭轉(zhuǎn)剛度；以及彈性元件，使定子體和轉(zhuǎn)子體保持摩擦接合.
18. 權(quán)利要求17的方向盤和轉(zhuǎn)向柱組件，其中第一預(yù)定扭轉(zhuǎn)剛度和 笫二預(yù)定扭轉(zhuǎn)剛度每個(gè)在大約40牛頓米每度和大約80牛頓米每度之間.
19. 一種用于部署在方向盤和轉(zhuǎn)向柱組件中的輔助充氣約束(SIR) 盤簧式電纜總成，其中方向盤和轉(zhuǎn)向柱組件包括轉(zhuǎn)向柱殼體；可旋 轉(zhuǎn)地連接到轉(zhuǎn)向柱殼體的轉(zhuǎn)向柱軸；固定地連接到轉(zhuǎn)向柱軸的方向盤； 以及安裝在方向盤上的SIR模塊，該SIR盤簧式電纜總成包括定子體，設(shè)置成固定地連接到轉(zhuǎn)向柱殼體；轉(zhuǎn)子體，設(shè)置成固定地連接到方向盤和轉(zhuǎn)向柱軸中的至少一個(gè)上，轉(zhuǎn)子體與定子體摩擦地接合以產(chǎn)生在大約O. l牛頓米和大約O. 4牛頓米 之間的預(yù)定庫(kù)侖扭矩摩擦阻力；以及SIR盤簧式電纜，布置在定子體和轉(zhuǎn)子體之間并設(shè)置成與SIR模塊 電連接.
20.權(quán)利要求19的SIR盤簧式電纜總成，其中定子體包括高出的環(huán) 形輪緣，以及其中轉(zhuǎn)子體包括與高出的環(huán)形輪緣摩擦地接合的外部徑 向唇緣.
全文摘要
一種包括扭轉(zhuǎn)減振器設(shè)備的車輛方向盤和轉(zhuǎn)向柱組件。在一個(gè)實(shí)施例中，方向盤和轉(zhuǎn)向柱組件包括(i)轉(zhuǎn)向柱殼體，(ii)可旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)向組件，以及(iii)扭轉(zhuǎn)減振器設(shè)備?？尚D(zhuǎn)的轉(zhuǎn)向組件包括轉(zhuǎn)向柱軸，其可旋轉(zhuǎn)地連接到轉(zhuǎn)向柱殼體；以及方向盤，其固定地連接到轉(zhuǎn)向柱軸。扭轉(zhuǎn)減振器設(shè)備包括定子體，其固定地連接到轉(zhuǎn)向柱殼體；以及轉(zhuǎn)子體，其固定地連接到可旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)向組件。轉(zhuǎn)子體與定子體摩擦地接合以產(chǎn)生預(yù)定的庫(kù)侖扭矩摩擦阻力。
文檔編號(hào)B62D1/19GK101602376SQ200910149228
公開日2009年12月16日 申請(qǐng)日期2009年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月10日
發(fā)明者C·T·賴特, K·L·奧布利扎耶 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作公司