CN101547823A - 减少振动传递的方向盘 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于汽车的方向盘，所述方向盘包括限定出所述方向盘的周边界的轮缘，以及邻近于所述轮缘设置并且至少部分地围绕所述轮缘的受力缆绳。所述受力缆绳增大了所述方向盘的极惯性矩，并且在这种情况下，还减小了通过汽车的操作和运动所导致的方向盘的振动。

Description

减少振动传递的方向盘
技术领域
本发明大体上涉及一种用于机动车的方向盘。更具体地说，本发明涉及一种用于机动车的能够减少传递给驾驶员的汽车振动的方向盘。
背景技术
这部分说明仅提供与本发明公开内容相关的信息介绍，并且可以不构成现有技术。
机动车包括不同构件，这些构件在不同方向上旋转、振动以及进行其它运动。这些构件的运动产生振动，这些振动遍及汽车地进行传递。例如，发动机能够成为一个重要的汽车振动来源。虽然例如通过改变发动机的转数(转数/分钟，revolutions per minute，RPM)有可能减小发动机振动，但是这些改变可能相反地影响到燃料的节约或汽车的性能。
汽车振动的一个额外来源是由汽车和作用面之间的接触而产生的。若干个参数影响到通过与作用面接触而产生的振动。例如，汽车速度、作用面异常、车轮定位以及不对称的轮胎磨损都能够严重影响到汽车内产生的振动。为了解决这个问题，已经研发出众多吸振和缓冲系统以增强汽车的悬挂系统。然而，仍需要进行进一步振动控制。
发明内容
一方面，本发明提供一种用于车辆的方向盘，所述方向盘包括限定出所述方向盘的周边界的轮缘，以及邻近于所述轮缘设置并且至少部分地围绕所述轮缘的受力缆绳(weighted cable)。所述受力缆绳增大了所述方向盘的极惯性矩，并且在这种情况下，还减小了通过汽车的操作和运动所导致的方向盘的振动。
另一方面，本发明提供一种用于汽车的方向盘，所述方向盘包括轮缘，所述轮缘限定出所述方向盘的周边界并且所述轮缘包括正面和背面。在所述轮缘的背面设置有挠性部件，并且所述挠性部件大体上围绕所述轮缘。所述挠性部件增大了所述方向盘的极惯性矩，并且在这种情况下，还减小了通过汽车的操作和运动所导致的方向盘的振动。
又一方面，一种用于汽车的方向盘，所述方向盘包括轮缘，所述轮缘限定出所述方向盘的周边界并且所述轮缘包括正面和背面。邻近所述轮缘的背面设置有连续部件，并且所述连续部件大体上围绕所述轮缘的周边界。所述连续部件增大了所述方向盘的极惯性矩，并且在这种情况下，还减小了通过汽车的操作和运动所导致的方向盘的振动。
本发明在更多领域的应用将根据下文提供的说明和所附权利要求而清楚了解。应该理解，在说明了本发明不同实施例的同时，这些具体说明和特定实施例仅是以示意性为目的，而不是特别用来限定本发明的范围。
附图说明
通过具体说明、所附权利要求以及附图，将使本发明得到更充分地理解。
图1为本发明的方向盘的立体图，其中，所述方向盘与一示例性的机动车可操作地相关联，图中以示意性为目的局部切割地示出所述方向盘。
图2为图1中方向盘的放大正视图，其中，再次局部切割地示出所述方向盘。
图3为沿图2中3-3线的截面图。
图4为本发明的方向盘结构的正视图。
具体实施方式
以下说明仅是在特征上的示意性说明，而不是特别用来限定本发明的公开内容。可以理解，所有附图中相应的附图标记表示同样或相应的部分和部件。在说明本发明实施例的同时，说明书和特定实施例仅是以示意性为目的，而不是特别用来限定本发明的范围。而且，对于具有所述部件的实施例的叙述并不排除具有附加部件的其它实施例或是纳入所述部件的不同组合的其它实施例。
通观附图图1至4，本发明的方向盘普遍以附图标记10示出。图1中，示出了方向盘10与机动车12可操作地相关联。附图中所示的特定机动车12应该理解为实际上是示例性的。在这点上，本发明还应用于其它各式各样的机动车。方向盘10可以依惯例连接到转向柱14上，而该转向柱再连接到汽车12的车轮(未示出)上，从而方向盘10的旋转导致汽车12的车轮改变方向。
方向盘10可以大体上包括一中央部件16、一系列辐条18以及一外部轮缘20。中央部件16可以包括轮毂22，该轮毂将方向盘10连接到转向柱14的旋转部24上。轮毂22可以包括使方向盘10固定以使方向盘与转向柱14的旋转部24一起旋转的一系列齿条中的至少一个(未示出)或一带键的孔径23。中央部件16还可以包括不同的设备和构件，诸如喇叭、驾驶员位置的安全气囊、音响控制设备以及导航控制按钮，如附图标记26所示(参见例如图1和2)。
辐条18大体上从中央部件16延伸出并且将中央部件16连接到轮缘20上。辐条18可以通过诸如铸造的合适的制造工艺与中央部件16和/或轮缘20一体成型。可替换地，辐条18可以脱离中央部件16和/或轮缘20而独立成型，并且通过焊接和/或机械紧固件而固定连接到中央部件16和/或轮缘20上。虽然辐条18被描述为将轮缘20连接到中央部件16上，但是可选地中央部件16可以沿径向延伸并且接合外部轮缘20或者可以与外部轮缘20一体成型。
详见图3和4，轮缘20沿轴向围绕中央部件16和辐条18，并且所述轮缘限定出方向盘10的周边界。在这点上，至少一部分方向盘的周边界通过轮缘20来限定。轮缘20可以完全围绕中央部件16和辐条18延伸。作为选择，轮缘20可以仅是部分地围绕中央部件16和辐条18延伸。
轮缘20可以包括一大体上呈圆形的外形和一受力部件28，该受力部件至少部分地围绕轮缘20的周边界。受力部件28可以由诸如编织钢丝绳这类的挠性材料制成，但不以此为限。尽管受力部件28可以由能够充分增大如上文所述的方向盘10的极惯性矩的任何材料制成，而受力部件28将作为编织缆绳28在以下进行说明并且在附图中示出。
编织缆绳28可以大体上在背面30上邻近方向盘10的轮缘20的位置设置，所述背面是指背对机动车12乘客的一面。可替换地，编织缆绳20可以设置在轮缘20的正面32，所述正面是指大体上形成在轮缘20的与所述表面30相反的一面。缆绳28可以完全地围绕轮缘20的周边界，也可以仅是部分地围绕轮缘20，或者缆绳还可以包括独立的部分，该独立部分围绕轮缘20的周边界设置在预设位置上。
在任意结构中，因为编织缆绳28由多个单独的铰线31构成，所以缆绳28沿其长度方向相对地具有挠性。缆绳28的挠性允许缆绳28在上大体上垂直于表面30、32的方向上运动，并且因此不会严重影响到轮缘20的弯曲刚度。更进一步地说，缆绳28在上大体上平行于由轮缘20的周边界所限定的平面的方向上相对地具有挠性。
编织缆绳28可以容纳在形成于轮缘20中的沟槽34内。沟槽34可以包括一相匹配地容纳缆绳28的外形，诸如沟槽34的宽度大约等于缆绳28的直径。沟槽34可以铸入轮缘20的外形内，或者可替换地，所述沟槽还可以在轮缘20成形后在其内部机械加工而成。
缆绳28邻近轮缘20的设置增大了方向盘10的极惯性矩，并且同样地减小了汽车12的运行过程中方向盘10的振动。该极惯性矩大体上限定为对一个梁抗扭转能力的量度。本发明中，给方向盘10提供了高的极惯性矩减小了方向盘10改变方向的倾向，并且因此有助于防止通过施加在方向盘上的振动力以其它方式导致的轮缘20的运动。因为方向盘10包括大体上呈圆形的外形，所以由于将重量(也就是缆绳28)设置在距方向盘10的旋转中心轴X最远距离处，以尽可能最大的半径设置缆绳28(也就是围绕轮缘20的外周边界)就达到最大的极惯性矩。
在一类应用中，缆绳28可以为钢丝编织缆绳。根据本发明，任意的受力缆绳将用于减少至少某个振动。对于具有380mm直径的方向盘，缆绳优选地具有至少大约100克的重量，并且更优选地具有至少大约200克的重量。
轮缘20可以包括保持装置，该保持装置将缆绳28固定地连接到一个或两个表面30、32上。该保持装置可以与沟槽34一体成型或以其它方式成型，并且该保持装置可以包括一对臂部38，该对臂部从沟槽34的底部40延伸出以提供轮缘20所需的横截面，该横截面包括大体上呈U形的外形。臂部38可以设计为能够容纳缆绳28，以使缆绳28卡接配合(snap-fit)到沟槽34内并通过臂部38保持在其中。臂部38可以限制缆绳28从沟槽34中移出，并且确保在制造过程中缆绳28相对于轮缘20的合理配置。尽管所述保持装置如示那样包括一对臂部38，该对臂部联合沟槽34的底部40以防止缆绳28从沟槽34中移出，但是所述保持装置还可替换地或额外地包括带条或是机械紧固件，诸如螺栓，或通过焊接限制缆绳28从沟槽34中移出。这些额外的紧固件可以进一步增大极惯性矩，并且可以因此改进方向盘10的性能。
在制造过程中，缆绳28可以通过可拆除的紧固件42定位在轮缘20上。在施加涂层材料(overcoat material)44之前，可拆除的紧固件42先将缆绳28固定在围绕轮缘20周边界的预设位置上，所述涂层材料是用来将缆绳28固定地连接到轮缘20上。可拆除的紧固件42可以包括带条或接线，在对轮缘20和缆绳28使用涂层材料44之前或使用过程中，所述带条或接线至少暂时使缆绳28相对于轮缘20保持定位。涂层材料44可以是将缆绳28连接到轮缘20上并且至少暂时使缆绳28相对于轮缘20保持定位的任何合适的材料，诸如模制的泡沫或聚氨酯，但是不以此为限。涂层材料44可以封装轮缘20和缆绳28。
如上所述，缆绳28增大了方向盘10的极惯性矩，并且有助于在受到振动力时减少方向盘10的运动。因为缆绳28不是与轮缘20一体铸造成型，而是附加到轮缘20的一个或两个表面30、32上，所以缆绳28的重量、尺寸、位置以及外形在方向盘10的设计过程中都可以进行调整，从而在不需要对轮缘20进行修改的条件下改进方向盘10的性能。防止对轮缘20的修改也就防止了对用于制造轮缘20的相关工具的修改，并且因此降低了与方向盘10的设计和制造相关的总成本和复杂性。
虽然已经在说明书和附图中对特定实施例进行了说明，但是本领域技术人员应该理解，在没有背离本发明以及权利要求所限定的范围的条件下，可以进行不同变化并且可以等效取代所述部件。而且，在这里可以清楚地联想到不同实施例之间的特征、部件和/或功能的混合和匹配，从而使本领域技术人员从本发明中了解到，一个实施例的特征、部件和/或功能可以根据理解除上述另有说明之外而合并到其它实施例中。此外，在没有背离本发明的实质范围的条件下，为适合特定的条件或材料可以对本发明进行诸多修改。因此，可以注意到，本发明不局限于附图中所示的以及说明书中所述的作为目前所期望的用于实现本发明的最好实施例的特定实例，而是本发明公开的范围将包括遵循前述说明和所附权利要求的任何实施例。

Claims (20)

1.一种用于车辆的方向盘，其特征在于，所述方向盘包括：
轮缘，所述轮缘限定出所述方向盘的周边界；以及
受力缆绳，所述受力缆绳邻近于所述轮缘设置并且至少部分地围绕所述轮缘；
其中，所述受力缆绳增大所述方向盘的极惯性矩。
2.根据权利要求1所述的方向盘，其特征在于，所述轮缘限定出相匹配地容纳所述缆绳的沟槽。
3.根据权利要求2所述的方向盘，其特征在于，所述至少一个沟槽包括用于将所述缆绳保持在所述沟槽内的保持部件。
4.根据权利要求1所述的方向盘，其特征在于，所述方向盘还包括封装所述轮缘和所述缆绳的材料。
5.根据权利要求1所述的方向盘，其特征在于，所述缆绳为编织钢丝绳。
6.根据权利要求1所述的方向盘，其特征在于，所述轮缘包括正面和背面，所述缆绳邻近所述背面设置。
7.根据权利要求1所述的方向盘，其特征在于，所述缆绳在一方向上具有挠性，该方向大体上垂直于由所述方向盘的周边界所限定的平面。
8.一种用于汽车的方向盘，其特征在于，所述方向盘包括：
轮缘，所述轮缘限定出所述方向盘的周边界并且所述轮缘包括正面和背面；以及
挠性部件，所述挠性部件设置在所述轮缘的背面并且大体上围绕所述轮缘；
其中，所述挠性部件增大所述方向盘的极惯性矩。
9.根据权利要求8所述的方向盘，其特征在于，所述轮缘限定出相匹配地容纳所述挠性部件的沟槽。
10.根据权利要求9所述的方向盘，其特征在于，所述沟槽包括用于将所述挠性部件保持在所述沟槽内的保持部件。
11.根据权利要求9所述的方向盘，其特征在于，所述挠性部件卡接配合到所述沟槽内。
12.根据权利要求8所述的方向盘，其特征在于，所述挠性部件在一方向上具有挠性，该方向大体上垂直于由所述方向盘的周边界所限定的平面。
13.根据权利要求12所述的方向盘，其特征在于，所述挠性部件为编织钢丝绳。
14.一种用于汽车的方向盘，其特征在于，所述方向盘包括：
轮缘，所述轮缘限定出所述方向盘的周边界并且所述轮缘包括正面和背面；以及
连续部件，所述连续部件邻近所述轮缘的背面设置并且大体上围绕所述轮缘的周边界；
其中，所述连续部件增大所述方向盘的极惯性矩。
15.根据权利要求14所述的方向盘，其特征在于，所述轮缘包括容纳所述连续部件的沟槽。
16.根据权利要求15所述的方向盘，其特征在于，所述沟槽包括用于将所述连续部件保持在所述沟槽内的保持部件。
17.根据权利要求14所述的方向盘，其特征在于，所述方向盘还包括封装所述轮缘和所述连续部件的材料。
18.根据权利要求17所述的方向盘，其特征在于，所述连续部件为缆绳。
19.根据权利要求18所述的方向盘，其特征在于，所述缆绳为编织钢丝绳。
20.根据权利要求14所述的方向盘，其特征在于，所述连续部件在一方向上具有挠性，该方向大体上垂直于由所述方向盘的周边界所限定的平面。
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