CN113165693B - 用于衰减振动的可调动态吸收器 - Google Patents

Abstract

用于减小方向盘振动的动态振动吸收器。所述振动吸收器包括弹性构件，所述弹性构件包括限定中心腔的弹性构件内表面，所述中心腔被构造用于接收车辆的转向柱，所述转向柱产生振动，所述振动经由所述转向柱传递到方向盘，所述中心腔在被附接到转向柱上时基本上与所述转向柱同轴。所述弹性构件包括至少一个弹性构件外表面，所述弹性构件外表面限定了弹性构件外径。所述振动吸收器包括与所述弹性构件接合并由所述弹性构件支撑的刚性本体，并且所述刚性本体包括相对于所述转向柱的六个运动自由度，所述刚性本体包括限定了刚性本体中心腔的刚性本体内表面。

Description

用于衰减振动的可调动态吸收器

技术领域

本申请涉及机器领域，并且更具体地，涉及经受方向盘振动的机器和相关组件。

背景技术

各种机器在操作期间经受显著的方向盘振动。这些机器的例子包括沥青和土壤的压实机。一些机器可以使用振动来增强压实。例如，具有圆柱形滚轮的表面压实机可使滚轮振动以增强对基底的压实。由于振动可以经由操作者控制，并且可以在整个正常工作轮班中连续地关闭和开启，因此当操作这种机器时限制操作者的振动暴露可能是重要的。例如，一些标准可以规定手振动可以被限制到2.5m/s2。如上所述，振动是压实的通常/关键部分。因此，可能希望找到限制操作者暴露于振动的方式。

振动可以通过方向盘传递给操作者。设备设计者已经尝试了各种技术来减小方向盘上的振动。然而，随着对机器性能的关注增加，可能难以用常规方法实现目标振动阈值。例如，一种方案包括重新设计转向柱的基座。这种方案的结果是不够的，特别是考虑到这种实现方式的成本。另外，每个机器具有其自己的振动特征，这可能需要针对每种类型的机器的独特解决方案。

发明内容

根据一个实施例，一种用于减小方向盘振动的动态振动吸收器包括弹性构件，所述弹性构件包括限定中心腔的弹性构件内表面，所述中心腔被构造用于接收车辆的转向柱，所述转向柱产生经由所述转向柱传递到方向盘的振动。所述中心腔在附接到转向柱时与所述转向柱基本上同轴。所述弹性构件包括至少一个弹性构件外表面，所述至少一个弹性构件外表面限定弹性构件外径。刚性本体与所述弹性构件接合并由所述弹性构件支撑，并且包括相对于所述转向柱的至少六个运动自由度。所述刚性本体包括刚性本体内表面，所述刚性本体内表面限定用于容纳所述弹性构件的刚性本体中心腔。

根据一个实施例，所述弹性构件选自对应于第一调谐因子的多个弹性构件类型，所述刚性本体选自对应于第二调谐因子的多个刚性本体类型。第一调谐因子包括转向柱和/或方向盘的目标振动频率、目标振动方向和质量量(mass quantity)中的至少一个，第二调谐因子包括转向柱和/或方向盘的目标振动频率、目标振动方向和质量量中的至少一个。

根据一个实施例，提供了一种用于减小方向盘振动的动态振动吸收器。所述动态振动吸收器包括弹性构件，所述弹性构件包括限定中心腔的弹性构件内表面，所述中心腔被构造用于接收与车辆的方向盘相邻的转向柱的一部分。所述中心腔在附接到转向柱上时与所述转向柱基本上同轴。所述弹性构件包括至少一个弹性构件外表面，所述至少一个弹性构件外表面限定弹性构件外径。与所述弹性构件接合并由所述弹性构件支撑的刚性本体包括刚性本体内表面，所述刚性本体内表面限定了用于容纳所述弹性构件的刚性本体中心腔。

各个方面

根据一个方面，提供了一种用于减小方向盘振动的动态振动吸收器。所述用于减小方向盘振动的动态振动吸收器包括弹性构件，所述弹性构件包括限定中心腔的弹性构件内表面，所述中心腔被构造用于接收车辆的转向柱，所述转向柱产生经由所述转向柱传递到方向盘的振动。中心腔在被附接到转向柱上时与所述转向柱基本上同轴。所述弹性构件包括至少一个弹性构件外表面，所述至少一个弹性构件外表面限定弹性构件外径。刚性本体与所述弹性构件接合并由所述弹性构件支撑，并且包括相对于所述转向柱的至少六个运动自由度。所述刚性本体包括刚性本体内表面，所述刚性本体内表面限定用于容纳弹性构件的刚性本体中心腔。

在一个方面，所述至少六个自由度包括前后线性方向、前后扭转方向、纵向线性方向、纵向扭转方向、横向线性方向和横向扭转方向。

在一个方面，所述动态振动吸收器被构造用于吸收在前后线性方向上的在从约110Hz至约118Hz的范围内的振动频率分量，所述动态振动吸收器被构造用于吸收在前后扭转方向上的在从约55Hz至约61Hz的范围内的振动频率分量，所述动态振动吸收器被构造用于吸收在纵向线性方向上的在从约53Hz至约58Hz的范围内的振动频率分量，所述动态振动吸收器被构造用于吸收在纵向扭转方向上的在从约54Hz至约59Hz的范围内的振动频率分量，所述动态振动吸收器被构造用于吸收在横向线性方向上的在从约110Hz至约118Hz的范围内的振动频率分量，并且所述动态振动吸收器被构造用于吸收在横向扭转方向上的在从约55Hz至约61Hz的范围内的振动频率分量。

在一个方面，用于限定弹性构件外径的弹性构件外表面包括彼此周向间隔开的多个第一弹性构件外表面部分。所述弹性构件还包括多个第二弹性构件外表面部分，所述多个第二弹性构件外表面部分位于所述第一弹性构件外表面部分中的相邻第一弹性构件外表面部分之间，并且每个第二弹性构件外表面部分限定在所述多个第一弹性构件外表面部分中的相邻第一弹性构件外表面部分和所述刚性本体内表面之间的多个腔中的一个腔。

一个方面提供了所述腔之一的尺寸与所述动态振动吸收器被调谐以吸收的目标振动频率分量相对应。

在一个方面，所述刚性本体包括至少两个对开式套筒，所述至少两个对开式套筒包括紧固部件，所述紧固部件被构造用于绕转向柱将所述至少两个对开式套筒彼此联接。在一个方面，所述弹性构件包括至少两个弹性构件部件，所述至少两个弹性构件部件构造用于一起安装在所述转向柱周围。响应于被安装在一起，所述至少两个弹性构件部件限定所述弹性构件内表面和所述至少一个弹性构件外表面。

在一个方面，限定了被构造用于接收所述转向柱的中心腔的弹性构件内表面的直径与所述转向柱的外径基本上相同。

在一个方面，所述至少一个弹性构件外表面与所述刚性本体内表面的一部分接合。

在一个方面，所述转向柱包括附接到车辆的近端和与所述近端相反并且被构造为支撑方向盘的远端，并且所述弹性构件内表面被构造用于接合所述方向盘和/或转向柱的外表面。

在一个方面，所述弹性构件包括第一厚度，所述第一厚度对应于所述动态振动吸收器被调谐以吸收的目标振动频率分量。

在一个方面，所述弹性构件包括第一弹性构件，所述第一弹性构件包括第一弹性构件内表面，所述第一弹性构件内表面限定被构造用于接收转向柱的中心腔。所述刚性本体包括与第一弹性构件接合并由第一弹性构件支撑的第一刚性本体。所述弹性构件还包括第二弹性构件，所述第二弹性构件包括第二弹性构件内表面，所述第二弹性构件内表面限定被构造用于接收第一刚性本体并且与第一刚性本体外表面接合的中心腔。所述刚性本体还包括与第二弹性构件接合并由第二弹性构件支撑的第二刚性本体。

在一个方面，第一刚性本体和第二刚性本体中的每一个包括相对于所述转向柱的至少六个运动自由度。在一个方面，第一弹性构件、第二弹性构件、第一刚性本体和第二刚性本体中的每一个基本上彼此同轴。

在一个方面，第一刚性本体和第二刚性本体中的每一个包括至少两个对开式套筒，所述至少两个对开式套筒包括紧固部件，所述紧固部件被构造用于绕所述转向柱将所述至少两个对开式套筒彼此联接。在一个方面，第一弹性构件和第二弹性构件各自包括至少两个弹性构件部件，所述至少两个弹性构件部件被构造成一起安装在转向柱周围。响应于被安装在一起，所述至少两个弹性构件部件限定相应的第一弹性构件内表面和第二弹性构件内表面。

在一个方面，所述动态振动吸收器被构造用于吸收与第一刚性本体和第一弹性构件相对应的第一振动频率分量以及与第二刚性本体和第二弹性构件相对应的第二振动频率分量。

在一个方面，所述第一刚性本体包括第一刚性本体部分和第二刚性本体部分。第一刚性本体部分包括第一质量量，第二刚性本体部分与第一刚性本体部分分开并且包括与第一质量量不同的第二质量量。第一刚性本体部分和第二刚性本体部分与所述弹性构件接合并由所述弹性构件支撑。第一刚性本体部分被构造用于减小所述转向柱的对应于第一频率的振动，并且第二刚性本体部分被构造用于解决对应于第二频率的振动，第二频率不同于第一频率。

在一个方面，所述第二刚性本体包括外部第二刚性本体部分、内部第二刚性本体部分和悬臂部分，所述外部第二刚性本体部分位于距转向柱的轴线第一径向距离，所述内部第二刚性本体部分距转向柱的轴线第二径向距离，所述第二径向距离不同于所述第一径向距离，所述悬臂部分位于所述外部第二刚性本体部分和内部第二刚性本体部分之间并且连接到所述外部第二刚性本体部分和内部第二刚性本体部分中的每一个。

在一个方面，所述第一刚性本体包括内部第一刚性本体部分和外部第一刚性本体部分，所述内部第一刚性本体部分转向柱的轴线第一径向距离并且形成为绕所述转向柱的轴线以小于360度成角度地延伸，所述外部第一刚性本体部分在所述内部第一刚性本体部分上的给定角位置处并且在远离所述转向柱的轴线的方向上从所述第一刚性本体部分径向延伸。

在一个方面，所述刚性本体包括圆柱形壳体，所述圆柱形壳体包括在其内部的用于接收和接合所述弹性构件的腔。所述圆柱形壳体包括作为圆柱体的一部分的第一圆柱形壳体部以及第二圆柱形壳体部，其中当所述第一圆柱形壳体部和所述第二圆柱形壳体部被联接在一起时形成圆柱体。结合部件(joining component)被构造成接合所述第一圆柱形壳体部分和第二圆柱形壳体部分，以将所述第一圆柱形壳体部分附接至第二圆柱形壳体部分。

在一个方面，所述弹性构件选自对应于第一调谐因子的多种弹性构件类型，并且所述刚性本体选自对应于第二调谐因子的多种刚性本体类型。所述第一调谐因子包括转向柱和/或方向盘的目标振动频率、目标振动方向和质量量中的至少一个，并且所述第二调谐因子包括转向柱和/或方向盘目标振动频率、目标振动方向和质量量中的至少一个。

在一个方面，在纵向线性方向上的振动阻尼的有效频率范围是从约53Hz到约61Hz的范围，并且包括与纵向线性方向、前后扭转方向和横向扭转方向相对应的组合自由度分量。

在一个方面，在前后线性方向上的振动阻尼的主要频率范围是从约54Hz到约61Hz的范围，并包括与纵向扭转方向和横向扭转方向相对应的组合自由度分量，并且在前后线性方向上的振动阻尼的谐波频率范围是约110Hz至约118Hz的范围。

在一个方面，在横向线性方向上的振动阻尼的主要频率范围是从约54Hz到约61Hz的范围，并且包括对应于前向扭转方向和纵向扭转方向的组合自由度分量，并且在横向线性方向上的振动阻尼的谐波频率范围是约110Hz至约118Hz的范围。

在一个方面，用于限定弹性构件外径的弹性构件外表面包括在周向上彼此间隔开的多个第一弹性构件外表面部分。所述弹性构件还包括多个第二弹性构件外表面部分，所述多个第二弹性构件外表面部分在相邻的第一弹性构件外表面部分之间，并且每个第二弹性构件外表面部分均限定了在相邻的第一弹性构件外表面部分和刚性本体内表面之间的多个腔中的一个腔。

在一个方面，这些腔中的一个腔的体积在所述弹性构件的总体积的约百分之五到约百分之十的范围内。

在一个方面，所述弹性构件的中心腔包括弹性构件内径，并且所述弹性构件外径与所述弹性构件内径之比在约1.5至约1.6的范围内。

在一个方面，所述刚性本体包括刚性本体外径，并且所述弹性构件的中心腔包括弹性构件内径。所述刚性本体外径与所述弹性构件内径之比可以在对应于所述刚性本体的质量比(mass ratio)的约2.0倍至约2.1倍的范围内。

在一个方面，所述刚性本体包括在转向柱中心轴线方向上测量的刚性本体长度，并且所述弹性构件包括在转向柱轴线方向上测量的弹性构件长度。所述弹性构件长度与刚性本体长度之比可以在约0.85至约0.95的范围内。

在一个方面，所述刚性本体包括在转向柱中心轴线方向上测量的刚性本体长度，并且所述弹性构件的中心腔包括弹性构件内径。所述刚性本体长度与弹性构件内径之比可以在所述刚性构件的质量比的约1.0倍至约1.2倍的范围内。

在一个方面，第一弹性构件外表面部分中的一个包括在相对于转向柱中心轴线方向正交地测量的方向上的厚度，并且所述弹性构件的中心腔包括弹性构件内径。所述厚度与所述弹性构件内径之比可以在约0.3至约0.35的范围内。

根据一个方面，提供了一种用于减小方向盘振动的动态振动吸收器。所述动态振动吸收器包括弹性构件，所述弹性构件包括弹性构件的内表面，所述弹性构件的内表面限定中心腔，所述中心腔被构造用于容纳转向柱的与车辆的方向盘相邻的部分。所述中心腔在被附接到转向柱时与所述转向柱基本同轴。所述弹性构件包括至少一个弹性构件外表面，所述至少一个弹性构件外表面限定了弹性构件外径。与弹性构件接合并由所述弹性构件支撑的刚性本体包括刚性本体内表面，所述刚性本体内表面限定了用于容纳所述弹性构件的刚性本体中心腔。

通过阅读以下附图和详细描述，根据各方面或实施方式的其它动态振动吸收器、刚性本体和弹性构件对于本领域技术人员将是显而易见的。意图是所有这些另外的动态振动吸收器、刚性本体和弹性构件都包括在本说明书中并由所附权利要求书保护。此外，旨在本文中公开的所有方面和实施例可以单独地实现或以任何方式和/或组合来实现。

附图说明

附图示出了一些非限制性实施例，这些附图被包括以提供对本公开的进一步理解并且被并入本申请且构成本申请的一部分。在图中：

图1是根据一些实施例的压实机的侧视图；

图2A是根据一些实施例的可调动态振动吸收器的俯视示意图。

图2B是沿图2A的A-A线截取的截面示意图。

图3是根据一些实施例的可调动态振动吸收器的俯视示意图。

图4A是根据一些实施例的可调动态振动吸收器的俯视示意图。

图4B是沿图4A的A-A线截取的截面示意图。

图5A是根据一些实施例的可调动态振动吸收器的俯视示意图。

图5B是沿图4A的A-A线截取的截面示意图。

图6是根据一些实施例的可调动态振动吸收器的俯视示意图。

图7是根据一些实施例的可调动态振动吸收器的俯视示意图。

图8是根据一些实施例的可调动态振动吸收器的俯视示意图。

图9是根据一些实施例的可调动态振动吸收器的俯视示意图。

图10A是根据一些实施例的可调动态振动吸收器的俯视示意图。

图10B是沿着图10A的线A-A截取的截面示意图。

图11A是根据一些实施例的可调动态振动吸收器的俯视示意图。

图11B是沿着图11A的线A-A截取的截面示意图。

图12是示出了根据一些实施例的、分别对应于Z、X和Y轴的振动吸收的三个曲线图；

图13A和图13B是振动幅度与频率之间关系的曲线图，分别示出了根据一些实施例的振动吸收器和一个质量块、一个弹性元件的可调动态振动吸收器的性能。

图14A和图14B是振动幅度与频率之间关系的曲线图，分别示出了根据一些实施例的振动吸收器和两个质量块、两个弹性元件的可调动态振动器的性能；

图15A和图15B是振动幅度与频率之间关系的曲线图，分别示出了根据一些实施例的多级振动吸收器和多个质量块、多个弹性元件的可调动态振动器的性能；

图16是根据一些实施例的TDA的透视示意图；并且

图17是根据一些实施例的方向盘和相应的振动衰减的侧视图。

具体实施方式

现在将在下文中参考附图更全面地描述实施例，在附图中示出了实施例的示例。实施例可以是许多不同的形式，且不应被解释为限于本文所阐述的实施例。相反，提供这些实施例是为了使本公开是透彻的和完整的，并且将向本领域技术人员充分传达本公开的范围。还应当注意，这些实施例不是相互排斥的。来自一个实施例的部件可以默认地被假定为存在于/用于另一个实施例中。以下描述的任何两个或更多个实施例可以以任何方式彼此组合。此外，在不脱离所描述的主题的范围的情况下，可以修改、省略或扩展所描述的实施例的某些细节。

图1示出了根据一些实施例的自推进滚筒式表面压实机10。所述表面压实机10可包括底盘16、18、位于底盘的前部和后部处的可旋转滚轮12、以及包括座椅14和转向机构15(例如方向盘)以提供对压实机的驾驶员控制的驾驶员工作站。此外，每个滚轮可以使用相应的轭架17、19连接到所述底盘16、18。所述滚轮12之一或两者可以在驾驶员的控制下由在所述底盘中的驱动马达驱动，以推进所述表面压实机10。可铰接的联接件11可以设置在所述底盘中，以便于绕竖直轴转向。所述滚轮12具有圆柱形外表面，所述圆柱形外表面形成压实表面，用于压实诸如沥青、砾石、土壤等的下层基底。所述滚轮12中的一个或两个可以产生有助于压紧所述基底的振动力。所述表面压实机10包括用于接收操作者输入以控制所述表面压实机10的行进方向的方向盘21或类似装置。所述方向盘21可以经由转向柱22联接到所述表面压实机10。所述转向柱22包括连接到所述表面压实机10的近端、以及与所述近端相反且联接到所述方向盘21的远端。

所述表面压实机10通常会产生显著的振动，并且这种振动会经由所述转向柱22传递到所述方向盘21。在这方面，在正常使用和操作期间，操作者可能会通过所述方向盘21经受非期望的高振动水平。为此，所述表面压实机包括可调动态振动吸收器(“TDA”)。如图所示，TDA100可以在其远端处或在远端附近附接到所述转向柱22和/或附接到所述方向盘21。

本文公开的实施例涉及可调动态振动吸收器(“TDA”)，它是可调的，以在包括多种机器类型和/或构造的一个或多个机器平台上使用。在使用和操作中，TDA 100可以将操作者所经受的手部振动显著降低到可接受的水平，因此可以极大地提高操作者的舒适度。振动通常可以表示为振动部件的加速度，它是所述部件的速度变化有多快的量度。加速度可以被测量并表示为对应于不同轴的振幅。例如，笛卡尔坐标系中的X、Y和Z轴可以用于提供沿其测量所述振动的3个正交轴。在测量所述振动时，可以使用与X、Y和Z轴中的每个轴对应的加速度计。尽管X、Y和Z轴被示出为大致对应于所述表面压实机10，但是这种布置基本上是任意的，因为X、Y和Z轴可以被定向成对应于任何其它部件，例如所述转向柱22。

在多条生产线中使用相同或相似的转向柱装置的情况下，对其进行的任何类型的结构改造都可能是成本上不可接受的。TDA 100可以为整个类别的车辆和/或机器的手部振动减小问题提供稳健的和/或成本有效的解决方案。在一些实施例中，TDA 100可以是可拆卸装置，它可调到对应于不同机器的不同振动频率。

如本文所公开的TDA 100可以以不影响结构的稳固性或以任何切实方式干扰操作者的方式被施加和/或附接到机器的转向柱和/或方向盘。例如，当安装在沥青压实机上时，可潜在满足这些要求的位置可以物理地位于所述转向柱的“自由”端附近(另一端安装在地板上)。

TDA 100包括震动质量块部件(seismic mass component)和弹性构件，所述弹性构件可以将所述质量块部件附接到要抑制的振动源。通过选择弹性元件的刚度以及所悬挂的质量块的布置和数量，所述TDA能够吸收在目标频率和/或频率范围或频带上的振动能量。另外，所述弹性构件的布置和/或设计可用于将选定的振动频率和/或频率分量作为目标。以这种方式，所述震动质量块可以衰减具有不同的选定频率分量的振动。所述震动质量块部件与所述弹性元件接合并由所述弹性元件支撑，并且包括相对于所述转向柱的六个运动自由度。所述六个运动自由度包括Z纵向ZL、Z旋转ZR(滚转)、Y横向YL、Y旋转YR(俯仰)、X前后XL和X旋转XR，它们可以对应于笛卡尔坐标系中的X、Y和Z轴。

通过提供相对于所述转向柱的六个运动自由度，所述震动质量块部件能够沿所有轴衰减所述振动，不论这些轴是如何定义的。

在滚筒式表面压实机10的场景中，本文通过非限制性示例的方式描述TDA 100的各种实施例。应当理解，所述实施例不限于在此公开的特定构造，并且还可以与产生振动和/或经由转向柱和/或方向盘将振动传递至操作者的其它类型的机器一起使用。附图不必按比例提供，而是尺寸可以被放大以更好地示出包括TDA 100的元件的实施例。

现在参考图2A和图2B，其分别是根据一些实施例的TDA的示意性俯视图和沿线A-A截取的示意性截面图。TDA 100包括弹性构件120，该弹性构件120包括弹性构件内表面111，所述内表面111限定了中心腔90，所述中心腔90被构造用于容纳车辆的转向柱22，所述转向柱22产生经由所述转向柱22传递到方向盘的振动。所述中心腔90在连接到转向柱22时可与所述转向柱基本同轴。所述弹性构件内表面111具有直径D1，所述直径D1可以基本上等于或略小于转向柱22的外径。所述弹性构件120包括至少一个弹性构件外表面112，所述弹性构件外表面112限定弹性构件外径D2。所述弹性构件120包括一种或多种弹性材料，例如氯丁橡胶和/或天然橡胶、以及其它弹性体。

所述转向柱22包括被附接到车辆的近端以及与所述近端相反并被构造用于支撑所述方向盘21的远端。所述弹性构件内表面111被构造用于与方向盘21和/或所述转向柱22的远端的外表面接合。例如，所述弹性构件内表面111可以在离所述转向柱22的端部小于约6英寸的范围内接合所述转向柱22的远端的外表面。一些实施例规定，所述弹性构件内表面111在距所述转向柱22的端部小于约10英寸的范围内接合所述转向柱的远端的端部的外表面。

TDA 100包括与弹性构件120接合并由弹性构件120支撑的刚性本体110。所述刚性本体110可以包括在给定体积内提供显著质量的金属和/或非金属材料。例如，所述刚性本体110可以包括铁、钢、铝、钛、聚合物和/或其组合和/或合金。所述刚性本体110可包括限定刚性本体中心腔的刚性本体内表面113，所述刚性本体中心腔可以具有刚性本体内径D2并且可以具有轴向长度L2。所述刚性本体内径D2可以与所述弹性构件外径基本上相同。所述刚性本体110可以被称为震动质量块，因为所述刚性本体的惯性使所述弹性构件在加速期间变形。由于所述六个自由度，所述TDA可被认为是六个独立的动态振动吸收器的集合，因此可以提供对多方向振动的同时抑制。

由于通过弹性构件120与转向柱22接合，允许所述刚性本体110相对于所述转向柱22移动，以衰减具有不同频率分量的振动。所述弹性构件120的形状可以变化以将所述TDA100调谐到主要目标频率。例如，给定弹性体的有效刚度可以通过调节弹性构件厚度T1、高度H1和长度L1并产生腔126和127而改变。以这种方式，所述转向柱22在多个方向上的振动可以作为被TDA 100吸收的目标。

根据本实施例的一个方面，所述TDA 100的对称布置可以允许各个振动吸收元件的解耦，使得可以分别针对不同方向上的振动。例如，所述转向柱22的表面上的一点处的振动可以具有在任何两个垂直的平移方向上具有不同振幅的两个独立振动分量。对称构造能够同时抑制这些振动。类似地，所述TDA 100可以被调谐以减小所述转向柱22的旋转振动，所述旋转振动具有与平移振动相同的不利频率。

根据本实施例的一个方面，限定了弹性构件外径的弹性构件外表面122可以包括沿周向彼此间隔开的多个第一弹性构件外表面部分123。根据本实施例的另一个方面，所述弹性构件120可以包括多个第二弹性构件外表面部分124，它们位于所述第一弹性构件外表面部分123中的相邻的第一弹性构件外表面部分之间，并且在相邻的第一弹性构件外表面部分123与刚性本体内表面112之间限定一个或多个第一腔126。在本实施例的范围内，第一腔126中的一些腔的尺寸可以对应于所述TDA 100被调谐以吸收的目标振动频率分量。此外，所述一个或多个第一腔126可以具有基本上彼此相同的尺寸，或者可以具有相对于彼此不同的尺寸。

如图所示，第一弹性构件外表面部分123在周向上彼此间隔开。一些实施例规定，第二弹性构件外表面部分124位于第一弹性构件外表面部分123中的相邻的第一弹性构件外表面部分之间，并且每个第二弹性构件外表面部分在第一弹性构件外表面部分123中的相邻的第一弹性构件外表面部分与所述刚性本体内表面112之间限定了第一腔126之一。根据实施例的一个方面，第二弹性构件外表面部分124可以具有第二弹性构件外表面直径D4。

参照图2B，第二腔127可以形成在弹性构件120中。一些实施例规定，每个第二腔127的腔体积(Vc)可在弹性构件120的总体积(Vt)的约百分之五到约百分之十的范围内。

根据本实施例的一个方面，可以选择所述腔体积Vc和所述弹性构件的总体积Vt的值和/或相对值以将在X、Y和Z方向上的振动频率作为目标。例如，通过使用上述比值范围，可以将所述腔体积Vc和所述弹性构件的总体积Vt的值选择为以在X方向上从54至61Hz的振动频率、在Y方向上从54至61Hz的振动频率和在Z方向上从53至61Hz的振动频率作为目标。

返回参考图2A，根据实施例的一个方面，所述TDA 100可通过选择所述弹性构件120的相对直径而将特定振动频率作为目标。根据本实施例的一个方面，所述弹性构件120的中心腔90包括弹性构件内径D1，并且所述弹性构件外表面部分123包括弹性构件外径D2，使得所述弹性构件外径D2与弹性构件内径D1之比在约1.5至约1.6的范围内。根据本实施例的另一方面，所述弹性构件外径D2与弹性构件内径D1之比在包括小于1.5或大于1.6的值的范围内。

根据本实施例的一个方面，所述弹性构件内径D1和弹性构件外径D2的值和/或相对值可以被选择为将在X方向和Y方向上的振动频率作为目标。例如，通过使用上述比值范围，可以选择所述弹性构件内径D1和弹性构件外径D2的值，以将在X方向上从54至61Hz和从110至118Hz的振动频率和/或在Y方向上从54至61Hz和从110至118Hz的振动频率作为目标。

根据实施例的一个方面，所述TDA 100可通过选择所述弹性构件120的相对直径而将特定的振动频率作为目标。根据本实施例的一个方面，所述弹性构件120包括第二弹性构件外表面直径D4和弹性构件内径D1(图2A)，并且所述第二弹性构件外表面直径D4与弹性构件内径D1之比在约1.2至约1.35的范围内。

根据本实施例的一个方面，第二弹性构件外表面直径D4和弹性构件内径D1的值和/或相对值可被选择，以将在X方向和Y方向上的振动频率作为目标。例如，通过使用上述比值范围，所述第二弹性构件外表面直径D4和弹性构件内径D1的值可以被选择，以将在X方向上的从54至61Hz和从110至118Hz的振动频率和/或在Y方向上的从54至61Hz和从110至118Hz的振动频率作为目标。

根据实施例的一个方面，所述TDA 100可通过选择刚性本体110和弹性构件120的相对直径而将特定振动频率作为目标。根据本实施例的一个方面，所述刚性本体110包括刚性本体外径D3(图2A)，并且所述刚性本体外径D3与弹性构件内径D1之比在对应于所述刚性本体的质量比的约2.0至约2.1倍的范围内。所述质量比可以被确定为钢的密度除以所述刚性本体110中使用的材料的密度的平方根。根据本实施例的一个方面，所述质量比可以被确定为钢的密度除以所述刚性本体110中使用的材料的密度的平方根。根据本实施例的一个方面，所述刚性本体外径D3与弹性构件内径D1之比在包括小于与所述刚性本体110相对应的质量比的2.0倍或大于与所述刚性本体相对应的质量比的2.1倍的值的范围内。根据本实施例的又一方面，所述刚性本体外径D3与弹性构件内径D1之比在包括小于与所述刚性本体110相对应的质量比的2.0倍或大于与所述刚性本体相对应的质量比的2.1倍的值的范围内。

根据本实施例的一个方面，可以选择所述刚性本体外径D3和所述弹性构件内径D1的值和/或相对值，以将在X方向和Y方向上的振动频率作为目标。例如，通过使用上述比值范围，可以选择所述刚性本体外径D3和弹性构件内径D1的值，以将在X方向上的从54至61Hz和从110至118Hz的振动频率和/或在Y方向上的从54至61Hz和从110至118Hz的振动频率作为目标。

再次参考图2B，根据实施例的一个方面，所述TDA 100可通过选择所述刚性本体110和所述弹性构件120的相对本体长度而将特定振动频率作为目标。所述刚性本体110包括在转向柱中心轴线方向上测量的刚性本体长度L2，所述弹性构件120包括在转向柱轴线方向上测量的弹性构件长度L1。根据本实施例的一个方面，所述弹性构件长度L1与刚性本体长度L2之比在约0.85至约0.95的范围内。根据本实施例的另一方面，所述弹性构件长度L1与刚性本体长度L2之比在包括小于0.85或大于0.95的值的范围内。

根据本实施例的一个方面，所述弹性构件长度L1和刚性本体长度L2的值和/或相对值可以被选择，以将在Z方向上的振动频率作为目标。例如，通过使用上述比值范围，可以选择所述弹性构件长度L1和刚性本体长度L2的值，以将在Z方向上的从53至61Hz的振动频率作为目标。

根据实施例的一个方面，所述TDA 100可以通过选择作为所述质量比的函数的、在所述刚性本体长度L2和弹性构件内径D1之间的关系来以特定振动频率为目标。根据本实施例的一个方面，所述刚性本体长度L2与弹性构件内径D1之比在所述刚性构件110的质量比的约1.0至约1.2倍的范围内。根据本实施例的另一方面，所述刚性本体长度L2与弹性构件内径D1之比在包括小于所述刚性本体110的质量比的1.0倍或大于所述质量比的1.2倍的值的范围内。

根据本实施例的一个方面，所述刚性本体长度L2和所述弹性构件内径D1的值和/或相对值可以被选择，以将在Z方向上的振动频率作为目标。例如，通过使用上述比值范围，可以选择所述刚性本体长度L2和弹性构件内径D1的值，以将在Z方向上的从53至61Hz的振动频率作为目标。

根据实施例的一个方面，所述TDA 100可以通过选择在所述弹性构件120的厚度和直径之间的关系而将特定振动频率作为目标。第一弹性构件外表面部分123包括在相对于转向柱中心轴线方向正交地测量的方向上的厚度T1。根据本实施例的一个方面，所述厚度T1与所述弹性构件内径D1之比在约0.3至约0.35的范围内。根据本实施例的另一方面，所述厚度Tl与所述弹性构件内径D1之比在包括小于0.3或大于0.35的值的范围内。

根据本实施例的一个方面，所述厚度Tl和所述弹性构件内径D1的值和/或相对值可以被选择，以将在X、Y和Z方向上的振动频率作为目标。例如，通过使用上述比值范围，可以选择所述厚度Tl和弹性构件内径D1的值，以将在X方向上的从54至61Hz和从110至118Hz的振动频率、在Y方向上的从54至61Hz和从110至118Hz的振动频率、以及在Z方向上的从53至61Hz的振动频率作为目标。

如上所述，所述TDA 100可通过选择所述弹性构件长度L1、所述刚性本体长度L2、所述厚度Tl、所述刚性本体外径D3和第二弹性构件外表面直径D4的值而将Z方向上的特定振动频率为目标。所述TDA 100可通过选择所述厚度Tl、弹性构件外径D2、刚性本体外径D3和第二弹性构件外表面直径D4的值而将X和Y方向上的特定振动频率作为目标。

现在简要参考图13A和图13B，它们是振幅与频率的关系图，分别示出了如上文关于图2A和图2B所讨论的振动吸收器和一个质量块、一个弹性元件的可调动态振动吸收器的性能。如图13A所示，在可与偏心质量块的旋转速度相对应的主频带F1中，可以减小振动吸收器中的振动。

参照图13B，通过使用一个质量块、一个弹性元件的可调动态振动吸收器，可以同时减小在两个不同频带中的振动。例如，第一频带F1可以对应于偏心质量块的旋转速度，且第二频带F2可以对应于第一频带的较高频率谐波。例如，在图13B的曲线图中，第二频带F2对应于目标频带F1的2阶谐波，其也被抑制。

现在简要参考图12，它是根据如上所述的一些实施例的分别对应于Z、X和Y轴的振动吸收的三个曲线图。如图所示，实验数据表明，沿Z轴的振动加速度在约57.0Hz处从0.08g降低到约0.03g，且在约114.5Hz处从0.035g降低到约0.015g。另外，沿Y轴的振动加速度从0.01g降低到约0.002g可能在约114.5Hz处发生，这是沿该轴线的主频率的二阶谐波。类似地，实验数据表明，沿X轴的振动加速度在约57.0Hz时从0.04g降低到约0.01g，且在约114.5Hz时从0.015g降低到约0.005g。

现在参考图3，其是根据一些实施例的TDA的俯视示意图。根据图3的实施例的许多特征已经在上文中参照图2A和图2B讨论了。因此为了简洁，将省略对它们的讨论。与可以将阻尼器焊接到旋转轴的传统方法不同，TDA 100可以包括通过紧固件彼此连接的两个或更多个零件，所述紧固件例如是螺钉、螺栓、螺母、螺纹紧固件、铆钉、变形紧固件、压缩紧固件和/或化学结合剂和/或粘合剂等等。当所述两个或更多个零件绕所述转向柱22和/或方向盘21部分而连接在一起时，它们可以牢固地紧固到其上。例如，所述两个或更多个零件可以被这样提供：所述刚性本体110包括至少两个对开式套筒110A、110B，所述对开式套筒包括紧固部件130，所述紧固部件130被构造用于绕所述转向柱22将至少两个对开式套筒110A、110B彼此联接。根据本实施例的一个方面，所述紧固部件130可以被布置用于增强所述刚性本体110的性能。例如，在根据一个实施例的一个方面，所述紧固部件130可以在TDA 100上彼此相反地布置，以提供对应于特定自由度的对称性。

所述弹性构件120可包括至少两个弹性构件部件120A、120B，它们被构造成一起安装在所述转向柱22周围。所述弹性构件部件120A、120B包括配合表面132，该配合表面132被构造成当对开式套筒110A、110B绕所述转向柱22紧固时彼此接合。

现在参考图4A和图4B，它们分别是根据一些实施例的TDA的示意性俯视图和沿线A-A截取的示意性截面图。根据图4A和图4B的实施例的许多特征已经在上文中参照图2A和图2B进行了讨论。因此为了简洁，将省略对它们的讨论。如图4A和图4B所示。TDA 200可以包括另一个弹性材料层和另一个震动质量块，其可以改善振动吸收性能。

所述TDA 200可以包括第一弹性构件120，第一弹性构件120包括第一弹性构件内表面111，第一弹性构件内表面111限定了被构造用于接收所述转向柱22的中心腔。第一刚性本体110与第一弹性构件120接合并由第一弹性构件120支撑。第二弹性构件220包括第二弹性构件内表面211，该第二弹性构件内表面211限定了被构造用于接收第一刚性本体110并与第一刚性本体的外表面接合的中心腔。第二刚性本体210与第二弹性构件220接合并由第二弹性构件220支撑。第一弹性构件120、第二弹性构件220、第一刚性本体110和第二刚性本体210中的每一个基本彼此同轴。

现在简要参考图14A和图14B，它们是振幅与频率之间关系的曲线图，分别示出了如上关于图4A和图4B所述的振动吸收器和两个质量块、两个弹性元件的可调动态振动吸收器的性能。如图14A所示，可以在两个主频带F1和F2中减小振动吸收器中的振动，这两个主频带可以对应于一个或多个偏心质量块的旋转速度。

参照图14B，通过使用两个质量块、两个弹性元件的可调动态振动吸收器，可以同时减小在两个不同频带中的振动。例如，第一频带F1和第二频带F2可以对应于两个偏心质量块的旋转速度。第三频带F3可以对应于第一频带F1的更高频率的谐波。类似地，第四频带F4可以对应于第二频带F2的更高频率的谐波。如图14B的曲线图中所提供的，第三频带F3和第四频带F4对应于第一目标频带F1和第二目标频带F2的2阶谐波，它们也被抑制。

第二刚性本体210和第二弹性构件220之间的接合可以类似于上文关于图2A和2B所讨论的，因此为了简洁将其省略。第一刚性本体110和第二刚性本体210各自包括相对于所述转向柱22的至少六个运动自由度。另外，第二刚性本体210具有相对于第一刚性本体110的六个运动自由度。第二弹性构件220可以包括与第一弹性构件120的长度(图2B的F2)不同的长度F3。第二刚性本体210可以包括与第一刚性本体120的长度(图2B的L1)不同的长度L4。这样，TDA 200可以提供具有四倍抗谐振频率的两级振动系统。

根据实施例的一个方面，所述TDA 200可以将对应于六个运动自由度的方向的特定振动频率作为目标。在本实施例的一个方面，第一弹性构件外表面部分123可以与第二弹性构件外表面部分223成角度地偏移。在本实施例的一个方面，第一弹性构件外表面部分123和第二弹性构件外表面部分223之间的对准可以被调节，以提供附加的调谐功能。例如，本实施例的一个方面规定，第一弹性构件外表面部分123基本上在第二弹性构件外表面部分223中的相邻的第二弹性构件外表面部分之间居中。本实施例的一个方面规定，第一弹性构件外表面部分123在第二弹性构件外表面部分223中的相邻的第二弹性构件外表面部分之间不居中。

现在参考图5A和图5B，其分别是根据一些实施例的TDA的示意性俯视图和沿线A-A截取的示意性截面图。根据图5A和5B的实施例的许多特征已经在上文中关于图4A和图4B进行了讨论。因此为了简洁，将省略对它们的讨论。与图4A和图4B中描述的角度偏移相反，图5A和图5B提供了：第一和第二弹性构件外表面部分123、223可以基本上彼此成角度地对准。

现在简要参考图6，其是根据一些实施例的可调动态振动吸收器的俯视示意图。上文已经关于图4A讨论了根据图6的实施例的许多特征。因此为了简洁，将省略对它们的讨论。在本实施例的一个方面，第一刚性本体110包括至少两个对开式套筒110A、110B，它们被构造用于绕所述转向柱22彼此联接。紧固部件130被构造用于将所述至少两个对开式套筒110A、110B彼此联接。在本实施例的一个方面，第二刚性本体210包括至少两个对开式套筒210A、210B，它们被构造成绕第一刚性本体110彼此联接。紧固部件230被构造用于将所述至少两个对开式套筒210A、210B彼此联接。

所述第一弹性构件120包括至少两个弹性构件部件120A、120B，它们被构造成一起安装在所述转向柱22周围和在第一刚性本体110内。当被联接在一起时，所述至少两个弹性构件部件120A、120B限定了相应的第一弹性构件内表面111。所述第二弹性构件220包括至少两个弹性构件部件220A、220B，它们被构造成一起安装在第一刚性本体110周围。当被联接在一起时，所述至少两个弹性构件部件220A、220B限定了第二弹性构件内表面211。虽然所述相应部件之间的对开部(splits)可以被图示为彼此成角度地(例如，正交地)偏移，但这种布置是非限制性的，因为所述对开部可以彼此对准。根据实施例的一个方面，所述相应部件之间的对开部被间隔开小于约15度。根据实施例的一个方面，所述相应部件之间的对开部被间隔开小于大约30度。根据实施例的一个方面，所述相应部件之间的对开部被间隔开小于约45度。

现在参考图7，其是根据一些实施例的可调动态振动吸收器的俯视示意图。在TDA300中，内部刚性本体310可以由弹性构件320相对于转向柱22支撑。所述内部刚性本体310可以包括彼此分开的第一内部刚性本体部分310A和第二内部刚性本体部分310B。如图所示，所述第一内部刚性本体部分310A和第二内部刚性本体部分310B基本上被示出为与相距相同的距离，然而，它们可以被定位成距所述转向柱22的轴线不同的距离。所述第一内部刚性本体部分310A和第二内部刚性本体部分310B可以具有相对于彼此的不同质量。第一内部刚性本体部分310A和第二内部刚性本体部分310B可以被操作以解决对应于彼此不同的频率的振动。

根据实施例的一个方面，所述第一内部刚性本体部分310A和第二内部刚性本体部分310B可以被操作以处理对应于不同方向的振动，这些方向可以对应于如上文关于图1所述的XL、XR、YL、YR、ZL和ZR运动自由度。例如，简要参考图17，其是方向盘的侧视图和对应于六个运动自由度的振动轴线。如图所示，所述轴线被选择为对应于所述表面压实机的一般构造，然而，这种选择是任意的。

所述TDA 300进一步包括外部刚性本体330，该外部刚性本体330包括彼此分开的第一外部刚性本体部分330A和第二外部刚性本体部分330B。如图所示，第一外部刚性本体部分330A和第二外部刚性本体部分330B基本上被示出为与所述转向柱22的轴线相距相同的距离，然而，它们可以被定位成距所述转向柱22的轴线不同的距离。所述第一外部刚性本体部分330A和第二外部刚性本体部分330B可以包括相对于彼此不同的质量。所述第一外部刚性本体部分330A和第二外部刚性本体部分330B可以被操作以处理对应于彼此不同的频率的振动。所述外部刚性本体330可以由所述弹性构件320相对于转向柱22和内部刚性本体310支撑。可以设置腔327，以调节所述弹性构件320的弹性体的刚度。

在一些实施例中，所述刚性本体部分310A、310B、330A和330B可各自对应于不同的共振频率。例如，所示实施例可以被操作以吸收在与所述刚性本体部分310A、310B、330A和330B相对应的四个不同频率处的振动。尽管该实施例可以被操作以处理四种不同的频率，但实施例可以包括可以被操作以处理多于或少于四种不同频率的刚性本体。

现在简要参考图15A和图15B，其分别是振幅与频率之间关系的曲线图，用于示出根据一些实施例的多级振动吸收器和多个质量块、多个弹性元件的可调动态振动吸收器的性能。如图15A所示，在振动吸收器中的振动可以在包括中间频带Fi的从F1到Fn的多个不同的主频带中被减小。这些主频带中的每一个均可以对应于一个或多个质量块的旋转速度。

参照图15B，通过使用含有多个质量块、多个弹性元件的可调动态振动吸收器，可以同时减小在多个不同的主频带以及在与所述主频带的二阶谐波频率对应的频带中的振动。例如，第一频带F1、中间频带Fi和更高的主频带Fn可以对应于多个质量块的旋转速度。频带F2、Fi2和Fn2可以对应于主频带F1、Fi和Fn的更高频率的谐波。

现在参考图8，其是根据一些实施例的可调动态振动吸收器的俯视示意图。通常，弹簧-质量比可以指示给定振动吸收器设计的有效性。但是，为了改进有效性，震动质量块(例如刚性本体)应当在基础质量或系统质量的10％左右或更大。这样，本文的实施例可包括质量-杠杆机制。提供质量杠杆作用(mass leveraging)的一种方法是包括以悬臂方式连接至较小质量块的较大质量块。例如，当所述较小质量块绕中心旋转时，所述较大质量块将被迫以更大的振幅旋转，有效地使它更重。提供质量杠杆作用的另一种方法是将一个复合的一件式质量块分成多个零件，以形成填充有弹性材料的小间隙。当所述振动超过一定水平时，所述小间隙可以限制所述质量块一起移动。同时，所述质量块被允许“分开地”运动，从而形成几个独立的动态吸收器，它们可以衰减具有不同频率分量的振动。

如图所示，在TDA 400中，内部刚性本体410可以由弹性构件420相对于转向柱22支撑。所述内部刚性本体410可以包括彼此连接的第一内部刚性本体部分410A和第二内部刚性本体部分410B。第一内部刚性本体部分410A和第二内部刚性本体部分410B可以一体地形成或作为被连接在一起的单独部件形成。如图所示，第一内部刚性本体部分410A可以是部分圆柱体的形状，该部分圆柱体绕所述转向柱22的轴线延伸一定角度距离。第二内部刚性本体部分410B可以在第一内部刚性本体部分410A上的给定角度位置处和在远离所述转向柱22的轴线的方向上从第一内部刚性本体部分径向地延伸。所述第一内部刚性本体部分410A和第二内部刚性本体部分410B可以包括彼此不同的质量。

所述TDA 400还包括外部刚性本体430，该刚性本体430包括彼此分开的第一外部刚性本体部分430A、第二外部刚性本体部分430B和第三外部刚性本体部分430C。如图所示，第一、第二和第三外部刚性本体部分430A、430B、430C基本上被显示为与所述转向柱22的轴线相距相同的距离，但是，它们也可以与所述转向柱22的轴线以不同的距离定位。第一、第二和第三外部刚性本体部分430A、430B、430C可以包括彼此不同的质量。所述第一、第二和第三外部刚性本体部分430A、430B、430C可以被操作以解决与彼此不同的频率相对应的振动。所述外部刚性本体430可以由所述弹性构件420相对于所述转向柱22和内部刚性本体410支撑。可以提供腔427以调节所述弹性构件420的弹性体的刚度。

所述外部刚性本体430可以包括第四外部刚性本体部分431，该第四外部刚性本体部分与第一外部刚性本体部分430A相比距所述转向柱22的轴线的径向距离更近。悬臂部分432在第一外部刚性本体部分430A和第四外部刚性本体部分431之间，并且被连接到所述第一外部刚性本体部分430A和第四外部刚性本体部分431中的每一个。

现在参考图9，其是根据一些实施例的可调动态振动吸收器的俯视示意图。TDA500可以包括外部刚性本体502，该外部刚性本体502可以包括通过销接头504等连接在一起的两个部件。所述外部刚性本体502可以经由线或杆506连接到基座505，所述线或杆506经过或穿过内部刚性本体501而没有接触。所述外部刚性本体502和内部刚性本体501可以经由线支撑件503机械地接合。所述销接头504和线支撑件503可以紧密放置。当内部刚性本体501在径向方向上运动时，所述外部刚性本体502将趋于绕所述销接头504旋转。

现在参考图10A和图10B，它们分别是根据一些实施例的TDA的俯视示意图和沿线A-A截取的截面示意图。刚性本体604可以通过臂602形成悬臂，所述臂602附接至接头601但绕接头601自由旋转。所述臂602可以由固定至基座605的弹性材料603约束。

现在参考图10A和图10B，它们分别是根据一些实施例的TDA的俯视示意图和沿线A-A截取的截面示意图。第一刚性本体704通过臂702形成悬臂，所述臂702附接至销接头701但绕销接头701自由旋转。所述臂702还经由接合机构707与第二刚性本体706连接，该接合机构707防止它们分开，但允许它们相对于彼此自由旋转。所述第二刚性本体706通过弹性材料703附接到基座705，所述弹性材料703可以以各种方式成形。

现在参考图16，其是根据一些实施例的TDA的透视示意图。如图所示，TDA 100可操作以吸收与六个独立的运动自由度相对应的振动。例如，所述六个自由度包括向前后线性方向(x)、前后扭转方向(滚转)、纵向线性方向(z)、纵向扭转方向、横向线性方向(y)和横向扭转方向(俯仰)。

一些实施例规定：所述TDA 100可以被构造用于吸收对应于不同自由度的特定振动频率。例如，所述TDA可以被构造用于吸收在前后(x)线性方向上的在从约110Hz到约118Hz的范围内的振动频率分量。一些实施例规定：所述TDA 100可以被构造用于吸收在前后扭转方向上的在从约55Hz到约61Hz的范围内的振动频率分量。在一些实施例中，所述TDA100可以被构造用于吸收在纵向线性方向(z)上的在从约53Hz到约58Hz的范围内的振动频率分量。一些实施例规定：所述TDA 100可以被构造用于吸收在纵向扭转方向上的在从约54Hz到约59Hz的范围内的振动频率分量。在一些实施例中，所述TDA 100可以被构造用于吸收在横向线性方向(y)上的在从约110Hz到约118Hz的范围内的振动频率分量。一些实施例规定：所述TDA 100可以被构造用于吸收在横向扭转方向(俯仰)上的在从约55Hz到约61Hz的范围内的振动频率分量。

这里提供的振动频率范围仅仅是所述TDA 100可以被构造以吸收的示例的振动频率范围。例如，根据本文的实施例的TDA 100可以被操作用于吸收比上面的示例中提供的频率更低和/或更高的频率的振动。

现在参考图17，其是根据一些实施例的方向盘和相应的振动衰减的侧视图。一些实施例规定：在纵向线性方向(Z)上的振动阻尼的有效频率范围可以在从约53Hz到约61Hz的范围内，并且包括与纵向线性方向(Z)、前后扭转方向(滚转)和横向扭转方向(俯仰)相对应的组合自由度分量。

一些实施例规定：在前后线性方向(X)上的振动阻尼的有效频率范围可以在从约54Hz到约61Hz的范围内，并且包括与纵向扭转方向和横向扭转方向(俯仰)相对应的组合自由度分量。一些实施例规定：在前后线性方向上的振动阻尼的二阶谐波频率范围是约110Hz至约118Hz的范围。

一些实施例规定：在横向线性方向(Y)上的振动阻尼的有效频率范围可以在从约54Hz到约61Hz的范围内，并且包括与前后扭转方向(滚转)和纵向扭转方向相对应的组合自由度分量。一些实施例规定：在横向线性方向上的振动阻尼的二阶谐波频率范围在约110Hz至约118Hz的范围内。

在以上对本公开的各种实施例的描述中，应当理解，本文所使用的术语仅是出于描述特定实施例的目的，而非意于限制本发明。除非另有定义，否则本文中使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本公开所属领域的普通技术人员通常所理解的相同含义。还应当理解的是，诸如在常用词典中定义的术语的术语应被解释为具有与其在本说明书和相关技术的上下文中的含义一致的含义，并且将不被理想化或过度正式意义地解释，除非在本文中明确定义。

当一个元件被称为“连接”、“联接”、“响应”、“安装”(或类似词语)到另一元件时，它可以被直接连接、联接、响应或安装(或类似词语)到所述另一元件，或者可能存在中间元件。相反，当一个元件被称为“直接连接”、“直接联接”、“直接响应”、“直接安装”或(或类似词语)到另一元件时，则不存在中间元件。贯穿全文，相同的附图标记表示相同的元件。如本文所用，单数形式“一”、“一个”和“该”也意图包括复数形式，除非上下文另外明确指出。为了简洁和/或清楚起见，可能不会详细描述众所周知的功能或构造。术语“和/或”及其缩写“/”包括一个或多个相关列出项目的任何和所有组合。

可以理解的是，尽管本文可以使用术语第一、第二、第三等来描述各种元件/操作，但是这些元件/操作不应受到这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个元件/操作与另一元件/操作。因此，在不脱离本公开的教导的情况下，在一些实施例中的第一元件/操作可以被称为在其它实施例中的第二元件/操作。在整个说明书中，相同的附图标记或相同的附图标记表示相同或相似的元件。

如本文所用的，术语“包括”、“用于包括”、“被包括”、“包含”、“用于包含”、“被包含”、“具有”、“用于具有”、“被具有”或类似词语是开放式的，并且包括一个或多个所述特征、整数、元件、步骤、部件或功能，但不排除一个或多个其它特征、整数、元件、步骤、部件、功能或它们的组的存在或添加。此外，如本文中所使用的，源自拉丁语短语“exempligratia”(例如)的通用缩写“e.g.”(例如)可用于引入或指定之前所述项目的一个或多个一般示例，而非意于限制该项目。源自拉丁语短语“id est”(即)的通用缩写“i.e.”(即)可用于从更一般的叙述中指定特定项目。

本领域技术人员将认识到，可以将上述实施例的某些元件进行各种组合或去除以创建其它实施例，并且这些其它实施例落入本文的范围和教导内。对于本领域普通技术人员来说，显然可以在本文的范围和教导内将上述实施例全部或部分地组合以创建另外的实施例。因此，尽管本文中出于说明性目的描述了特定实施例，但是如本领域技术人员将认识到的，在本公开的范围内可以进行各种等效变型。因此，本公开的范围由所附权利要求及其等同物确定。

Claims (28)

1.一种用于减小方向盘振动的动态振动吸收器，所述动态振动吸收器包括：

弹性构件，所述弹性构件包括弹性构件内表面，所述弹性构件内表面限定中心腔，所述中心腔被构造用于接收车辆的转向柱，所述转向柱产生经由所述转向柱传递到方向盘的振动，所述中心腔在附接到所述转向柱时与所述转向柱基本上同轴，所述弹性构件包括至少一个弹性构件外表面，所述弹性构件外表面限定弹性构件外径；以及

刚性本体，所述刚性本体与所述弹性构件接合并由所述弹性构件支撑，并且所述刚性本体包括相对于所述转向柱的至少六个运动自由度，所述刚性本体包括刚性本体内表面，所述刚性本体内表面限定刚性本体中心腔，所述刚性本体中心腔容纳所述弹性构件，

其中，所述至少六个自由度包括前后线性方向、前后扭转方向、纵向线性方向、纵向扭转方向、横向线性方向和横向扭转方向。

2.根据权利要求1所述的动态振动吸收器，其中，所述动态振动吸收器被构造用于吸收在所述前后线性方向上的在从110Hz至118Hz的范围内的振动频率分量，

其中，所述动态振动吸收器被构造用于吸收在所述前后扭转方向上的在从55Hz至61Hz的范围内的振动频率分量，

其中，所述动态振动吸收器被构造用于吸收在所述纵向线性方向上的在从53Hz至58Hz的范围内的振动频率分量，

其中，所述动态振动吸收器被构造用于吸收在所述纵向扭转方向上的在从54Hz至59Hz的范围内的振动频率分量，

其中，所述动态振动吸收器被构造用于吸收在所述横向线性方向上的在从110Hz至118Hz的范围内的振动频率分量，并且

其中，所述动态振动吸收器被构造用于吸收在所述横向扭转方向上的在从55Hz至61Hz的范围内的振动频率分量。

3.根据权利要求1所述的动态振动吸收器，其中，所述刚性本体包括至少两个对开式套筒，所述至少两个对开式套筒包括紧固部件，所述紧固部件被构造用于将所述至少两个对开式套筒围绕所述转向柱彼此联接。

4.根据权利要求3所述的动态振动吸收器，其中，所述弹性构件包括至少两个弹性构件部件，所述至少两个弹性构件部件被构造用于一起围绕所述转向柱安装，其中，响应于被安装在一起，所述至少两个弹性构件部件限定所述弹性构件内表面和所述至少一个弹性构件外表面。

5.根据权利要求1所述的动态振动吸收器，其中，所述弹性构件内表面的直径与所述转向柱的外径基本上相同，所述弹性构件内表面限定了被构造用于容纳所述转向柱的中心腔。

6.根据权利要求1所述的动态振动吸收器，其中，所述至少一个弹性构件外表面接合所述刚性本体内表面的一部分。

7.根据权利要求1所述的动态振动吸收器，其中，所述转向柱包括被附接到所述车辆的近端、以及与所述近端相反并被构造成支撑所述方向盘的远端，并且

其中，所述弹性构件内表面被构造用于接合所述转向柱的所述远端的外表面和/或所述方向盘。

8.根据权利要求1所述的动态振动吸收器，其中，所述弹性构件包括第一弹性构件，所述第一弹性构件包括第一弹性构件内表面，所述第一弹性构件内表面限定了被构造用于容纳所述转向柱的所述中心腔，

其中，所述刚性本体包括第一刚性本体，所述第一刚性本体与所述第一弹性构件接合并由所述第一弹性构件支撑，

其中，所述弹性构件还包括第二弹性构件，所述第二弹性构件包括第二弹性构件内表面，所述第二弹性构件内表面限定了被构造用于容纳所述第一刚性本体并与第一刚性本体外表面接合的中心腔，并且

其中，所述刚性本体还包括第二刚性本体，所述第二刚性本体与所述第二弹性构件接合并由所述第二弹性构件支撑。

9.根据权利要求8所述的动态振动吸收器，其中，所述第一刚性本体和所述第二刚性本体各自包括相对于所述转向柱的至少六个运动自由度。

10.根据权利要求8所述的动态振动吸收器，其中，所述第一弹性构件、所述第二弹性构件、所述第一刚性本体和所述第二刚性本体中的每一个彼此基本上同轴。

11.根据权利要求8所述的动态振动吸收器，其中，所述第一刚性本体和所述第二刚性本体中的每一个包括至少两个对开式套筒，所述至少两个对开式套筒包括紧固部件，所述紧固部件被构造用于将所述至少两个对开式套筒围绕所述转向柱彼此联接，并且

其中，所述第一弹性构件和所述第二弹性构件中的每一个包括至少两个弹性构件部件，所述至少两个弹性构件部件被构造成围绕所述转向柱安装在一起，其中，响应于被安装在一起，所述至少两个弹性构件部件限定相应的所述第一弹性构件内表面和所述第二弹性构件内表面。

12.根据权利要求8所述的动态振动吸收器，其中，所述动态振动吸收器被构造成吸收对应于所述第一刚性本体和所述第一弹性构件的第一振动频率分量、以及对应于所述第二刚性本体和所述第二弹性构件的第二振动频率分量。

13.根据权利要求8所述的动态振动吸收器，其中，所述第一刚性本体包括第一刚性本体部分和第二刚性本体部分，

其中，所述第一刚性本体部分具有第一质量，并且所述第二刚性本体部分与所述第一刚性本体部分分开且具有与所述第一质量不同的第二质量，

其中，所述第一刚性本体部分和第二刚性本体部分与所述弹性构件接合并由所述弹性构件支撑，并且

其中，所述第一刚性本体部分被构造用于减小所述转向柱的与第一频率对应的振动，并且所述第二刚性本体部分被构造用于解决与第二频率对应的振动，所述第二频率与所述第一频率不同。

14.根据权利要求8所述的动态振动吸收器，其中，所述第二刚性本体包括：

外部第二刚性本体部分，所述外部第二刚性本体部分距所述转向柱的轴线为第一径向距离；

内部第二刚性本体部分，所述内部第二刚性本体部分距所述转向柱的所述轴线为第二径向距离，所述第二径向距离与所述第一径向距离不同；和

悬臂部分，所述悬臂部分在所述外部第二刚性本体部分和所述内部第二刚性本体部分之间，并且被连接到所述外部第二刚性本体部分和所述内部第二刚性本体部分中的每一个。

15.根据权利要求8所述的动态振动吸收器，其中，所述第一刚性本体包括：

内部第一刚性本体部分，所述内部第一刚性本体部分距所述转向柱的轴线为第一径向距离，并且所述内部第一刚性本体部分被形成为围绕所述转向柱的所述轴线以小于360度的角度成角度地延伸；和

外部第一刚性本体部分，所述外部第一刚性本体部分在所述内部第一刚性本体部分上的给定角位置处从所述第一刚性本体部分在离开所述转向柱的轴线的方向上径向地延伸。

16.根据权利要求1所述的动态振动吸收器，其中，所述刚性本体包括圆柱形壳体，所述圆柱形壳体中包括容纳并接合所述弹性构件的腔，

其中，所述圆柱形壳体包括：

第一圆柱形壳体部分，所述第一圆柱形壳体部分是圆柱体的一部分；

第二圆柱形壳体部分，其中，当所述第一圆柱形壳体部分和所述第二圆柱形壳体部分联接在一起时形成圆柱体；和

结合部件，所述结合部件被构造成与所述第一圆柱形壳体部分和所述第二圆柱形壳体部分接合，以将所述第一圆柱形壳体部分附接到所述第二圆柱形壳体部分。

17.根据权利要求1所述的动态振动吸收器，其中，所述弹性构件选自与第一调谐因子相对应的多个弹性构件类型，

其中，所述刚性本体选自与第二调谐因子相对应的多个刚性本体类型，

其中，所述第一调谐因子包括转向柱和/或方向盘的目标振动频率、目标振动方向和质量中的至少一个，并且

其中，所述第二调谐因子包括转向柱和/或方向盘的所述目标振动频率、目标振动方向和质量中的至少一个。

18.根据权利要求1所述的动态振动吸收器，其中，在所述纵向线性方向上的振动阻尼的有效频率范围是从53Hz至61Hz的范围，并且包括对应于所述纵向线性方向、所述前后扭转方向和所述横向扭转方向的组合自由度分量。

19.根据权利要求1所述的动态振动吸收器，其中，在所述前后线性方向上的振动阻尼的主频率范围是从54Hz至61Hz的范围，并且包括对应于所述纵向扭转方向和所述横向扭转方向的组合自由度分量，并且

其中，在所述前后线性方向上的振动阻尼的谐波频率范围是110Hz至118Hz的范围。

20.根据权利要求1所述的动态振动吸收器，其中，在所述横向线性方向上的振动阻尼的主频率范围是从54Hz至61Hz的范围，并且包括对应于所述前后扭转方向和所述纵向扭转方向的组合自由度分量，并且

其中，在所述横向线性方向上的振动阻尼的谐波频率范围是110Hz至118Hz的范围。

21.根据权利要求1所述的动态振动吸收器，其中，限定所述弹性构件外径的所述弹性构件外表面包括彼此周向间隔开的多个第一弹性构件外表面部分，并且

其中，所述弹性构件还包括多个第二弹性构件外表面部分，所述多个第二弹性构件外表面部分位于所述多个第一弹性构件外表面部分中的相邻的第一弹性构件外表面部分之间，并且每个第二弹性构件外表面部分限定在所述多个第一弹性构件外表面部分中的相邻的第一弹性构件外表面部分与所述刚性本体内表面之间的多个腔中的一个腔。

22.根据权利要求21所述的动态振动吸收器，其中，所述多个腔中的各个腔的体积在所述弹性构件的总体积的百分之五至百分之十的范围内。

23.根据权利要求21所述的动态振动吸收器，其中，所述弹性构件的所述中心腔包括弹性构件内径，其中，所述弹性构件外径与所述弹性构件内径之比在1.5至1.6的范围内。

24.根据权利要求21所述的动态振动吸收器，其中，所述刚性本体包括刚性本体外径，其中，所述弹性构件的所述中心腔包括弹性构件内径，并且其中，所述刚性本体外径与所述弹性构件内径之比在对应于所述刚性本体的质量比的2.0至2.1倍的范围内。

25.根据权利要求21所述的动态振动吸收器，其中，所述刚性本体包括在转向柱中心轴线方向上测量的刚性本体长度，其中，所述弹性构件包括在所述转向柱轴线方向上测量的弹性构件长度，并且其中，所述弹性构件长度与所述刚性本体长度之比在0.85至0.95的范围内。

26.根据权利要求21所述的动态振动吸收器，其中，所述刚性本体包括在转向柱中心轴线方向上测量的刚性本体长度，其中，所述弹性构件的所述中心腔包括弹性构件内径，并且其中，所述刚性本体长度与所述弹性构件内径之比在所述刚性本体的质量比的1.0到1.2倍的范围内。

27.根据权利要求21所述的动态振动吸收器，其中，所述多个第一弹性构件外表面部分中的一个第一弹性构件外表面部分包括在相对于转向柱中心轴线方向正交地测量的方向上的厚度，其中，所述弹性构件的所述中心腔包括弹性构件内径，并且其中，所述厚度与所述弹性构件内径之比在0.3至0.35的范围内。

28.一种用于减小方向盘振动的动态振动吸收器，所述动态振动吸收器包括：

弹性构件，所述弹性构件包括弹性构件内表面，所述弹性构件内表面限定中心腔，所述中心腔被构造用于容纳转向柱的与车辆的方向盘相邻的部分，当所述转向柱附接到所述中心腔时，所述中心腔基本上与所述转向柱同轴，所述弹性构件包括至少一个弹性构件外表面，所述弹性构件外表面限定弹性构件外径；和

刚性本体，所述刚性本体与所述弹性构件接合并由所述弹性构件支撑，并且所述刚性本体包括相对于所述转向柱的至少六个运动自由度，所述刚性本体包括刚性本体内表面，所述刚性本体内表面限定用于容纳所述弹性构件的刚性本体中心腔，

其中，所述至少六个自由度包括前后线性方向、前后扭转方向、纵向线性方向、纵向扭转方向、横向线性方向和横向扭转方向。

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