轉向盤用振動阻尼結構的製作方法

2023-07-04 22:44:56

專利名稱：轉向盤用振動阻尼結構的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種振動阻尼結構，這種振動阻尼結構在交通工具轉向裝置中使用， 以衰減具有氣囊裝置的轉向盤的振動。
背景技術：
當交通工具高速行駛或者交通工具的發動機惰轉時，會出現轉向盤於豎向以及左 右方向的振動，這種振動降低了駕駛的舒適感。因此，已經開發並提出了用於減弱這種轉向 盤振動的技術。一種這樣的技術採用了動力阻尼器。動力阻尼器由作用為阻尼質量塊的配 重以及彈性件構成，彈性件用於相對於部件諸如轉向盤的金屬盤芯支撐配重。在這種技術 中，在接近或等於動力阻尼器固有頻率的頻率下，安裝於轉向盤的動力阻尼器承受來自轉 向盤的振動。這導致動力阻尼器共振，因此，吸收來自轉向盤的振動能量。結果，轉向盤的 振動得以減弱。
氣囊裝置安裝在轉向盤的墊板中，以在汽車碰撞事故中保護駕駛人員。氣囊裝置 包括氣囊以及給氣囊供氣用的充氣器。汽車碰撞事故發生時，氣囊裝置將氣體從充氣器送 至氣囊，以使氣囊向後充氣膨脹，因此，保護駕駛人員免遭衝擊。
然而，由於在轉向盤內部需要較大空間安裝氣囊裝置，在近來的轉向盤中難以安 裝上述動力阻尼器。
為了解決這一問題，提出了一種轉向盤用的振動阻尼結構，包括氣囊裝置的充氣 器起到動力阻尼器中阻尼質量塊的作用(例如，參見日本專利未審查公開No. 2006-96127)。 具體而言，轉向盤的充氣器包括圓筒狀周壁部以及形成在周壁部中的氣口。通過從氣口於 周壁部徑向向外排出氣體，充氣器使氣囊向後充氣膨脹。支撐件布置在充氣器前方，並具有 彈性支撐部用於彈性方式支撐充氣器。因此，充氣器起到動力阻尼器中阻尼質量塊的作用， 而彈性支撐部則起到動力阻尼器中的彈簧作用。
在支撐件中面對充氣器的位置處形成連通孔。在圍繞連通孔的位置處，在充氣器 和支撐件中布置環形密封部。因此，充氣器通過密封部接觸支撐件，因此，限制氣體通過連 通孔洩漏。
在日本專利未審查公開No. 2006-96127所描述的轉向盤中，氣囊沒有充氣膨脹 時，通過密封部避免充氣器與支撐件接觸。在接近或等於動力阻尼器固有頻率的頻率下，如 果動力阻尼器承受(充氣器和彈性支撐部承受)來自轉向盤的振動，彈性支撐部彈性方式變 形，並且隨同充氣器一起振動。因此，動力阻尼器吸收來自轉向盤的振動能量，並且減弱轉 向盤的振動。
交通工具受到衝擊時，從充氣器周壁部中所形成的氣口於周壁部徑向向外排出氣 體。藉此，將氣體饋入氣囊以使氣囊充氣膨脹。這增大了氣囊中的壓力，因此，給充氣器施 加向前作用的力。該力導致充氣器使彈性支撐部彈性方式變形並向前移動，因此，介由密封 部接觸支撐件。這密封了充氣器與支撐件之間的空間，因此，阻止氣體通過連通孔洩漏。
然而，在日本專利未審查公開No. 2006-96127所描述的轉向盤中，只有在氣囊充氣膨脹到一定程度之後，才能阻止氣體自連通孔洩漏。具體而言，只有氣囊內的壓力升高到 一定程度之後，才向充氣器施加向前作用的力。結果，在氣體開始從充氣器排出時到氣囊中 壓力升高至一定程度時期間，充氣器與支撐件之間的空間保持為非密封狀態。這會導致氣 體通過連通孔洩漏。發明內容
據此，本發明的目的是，提供一種轉向盤用的振動阻尼結構，在氣體開始自充氣器 排出之後，這種振動阻尼結構允許在早期對氣體通過連通孔的洩漏構成阻斷或妨礙。
為了實現上述目的，以及，根據本發明的一方面，提供了一種使用動力阻尼器的轉 向盤用振動阻尼結構。該振動阻尼結構具有氣囊，其安裝在轉向盤中；充氣器，其布置於 氣囊前方；支撐件；以及密封部。充氣器具有周壁部和形成在周壁部中的多個氣口。充氣 器從氣口於周壁部徑向向外排出氣體，以使氣囊向後充氣膨脹。充氣器起到動力阻尼器中 阻尼質量塊的作用。支撐件具有彈性支撐部，該彈性支撐部用於在充氣器的前方位置處彈 性方式支撐充氣器。支撐件具在面對充氣器的位置處形成的連通孔。彈性支撐部起到動力 阻尼器中彈簧的作用。在充氣器和支撐件的至少一個中形成密封部，以使密封部圍繞連通 孔。充氣器在密封部處接觸支撐件，因而阻止氣體經由連通孔洩漏。在靠近於充氣器氣口 的位置處，使承壓部與充氣器結合成一體。承壓部將從氣口於周壁部徑向向外排出的氣體 流動方向改變至朝後方的方向，並且通過承受來自氣體的壓力產生向前作用的力。
根據下文結合附圖進行詳細描述，以示例方式對本發明原理進行說明，本發明的 其它方面和優點將更為明了。


參照下面對優選實施方式的說明以及附圖，可以更好地理解本發明及其目的和優 點，其中
圖1是示出本發明第一實施例的圖，該圖是示出轉向盤中安裝氣囊裝置所在部分 的後視圖2是示出第一實施例的氣囊裝置的一些部件(包括後保持架、杯狀護圈、以及充 氣器)的正視圖3A是沿圖1的3A-3A線的剖視圖，示出轉向盤的一部分；
圖3B是示出圖3A中所示P部分的放大剖視圖4A是沿圖1的4A-4A線的剖視圖，示出轉向盤的一部分；
圖4B是示出圖4A中所示Q部分的放大剖視圖5是示出本發明第二實施例的圖，該圖是示出轉向盤中安裝氣囊裝置所在部分 的後視圖6是從斜前方觀察的軸測圖，示出第二實施例的氣囊裝置的一些部件(包括支 撐件和充氣器);
圖7是沿圖5的7-7線的剖視圖，示出轉向盤的一部分；
圖8是從斜後方觀察的軸測圖，示出具有接地端子的氣板；以及
圖9是示出承壓部中變化部分的剖視圖。
具體實施例方式(第一實施例)下面，參照圖1至圖4，說明本發明的第一實施例，其為交通工具轉向盤用的振動阻尼結構。如圖3A至圖4B所示，墊板部11是轉向盤10的一部分，墊板部11包括墊板罩12和下罩(未示出)。墊板罩12布置在面對駕駛人員ー側(圖3A至圖4B中觀察時為左側)，而下罩位於墊板罩12前方。金屬盤芯B由鐵、鋁、鎂或這些金屬的合金製成，金屬盤芯B安裝在轉向盤10中。金屬盤芯B是轉向盤10的框架。圖3A不出金屬盤芯B的一部分。除了金屬盤芯B，氣囊裝置20也安裝在墊板部11的內側，此內側是由墊板罩12和下罩包圍的空間。氣囊裝置20具有振動阻尼結構，其用於減弱轉向盤10的振動。由於例如前碰撞使交通工具承受來自前方的衝擊吋，氣囊裝置20使氣囊27在駕駛人員的前方位置處充氣膨脹，因此，削弱了對駕駛人員的衝擊。具體而言，氣囊裝置20從充氣器(氣體發生器)21向氣囊27供給氣體G，使氣囊27充氣膨脹。除了上述的墊板罩12、充氣器21、以及氣囊27之外，氣囊裝置20還包括後保持架31、杯狀護圈41、支撐件46、以及氣板61。墊板罩12是轉向盤10 (墊板部11)與氣囊裝置20的公共部件。下文中，說明氣囊裝置20的部件。墊板罩12具有蓋部13和大體矩形框架狀容納壁部14，容納壁部14自蓋部13向前伸出。墊板罩12整體由合成塑料形成。蓋部13和容納壁部14相對於後保持架31形成容納空間15。在蓋部13的前表面形成低強度的易破部16。易破部16的厚度小於蓋部13中其餘部分的厚度。易破部16構造成，氣囊27展開並充氣膨脹時，易破部16可在蓋部13中破裂。參照圖1、圖4A和圖4B，容納壁部14包括多個接合爪17，接合爪17與容納壁部14整體方式形成，並且布置於容納壁部14前端部中的對應(六個)位置。各接合爪17具有矩形板狀本體部18和爪部19，爪部19形成於本體部18的前部，並且分別自容納空間15凸出。參照圖3A至圖4B，充氣器21的外周部由大體圓筒狀周壁部22構成，周壁部22圍繞軸線LI於前後方向延伸。氣體發生劑(未示出)容納在周壁部22中，以產生氣體G使氣囊27充氣膨脹。周壁部22具有多個氣ロ 23，多個氣ロ 23沿周向布置成以大體相等的間隔角隔開。由氣體發生劑產生的氣體G從氣ロ 23於周壁部22徑向向外排出。在氣ロ 23的前方位置處，在周壁部22上形成環狀凸緣24，凸緣24沿周壁部22的全周徑向向外延伸。凸緣24具有大體平板狀外形，並且垂直於充氣器21軸線LI延伸。凸緣24包括多個安裝片24A，安裝片24A在對應(四個)位置處與凸緣24整體方式形成。與凸緣24的其餘部分相比，安裝片24A於周壁部22徑向向外凸出(參見圖4B)。在各安裝片24A中形成緊固插入孔25，緊固插入孔25於前後方向貫穿安裝片24A。如圖1所示，一對連接器26與充氣器21的前部結合。多個線束(未示出)與各連接器26連接，各線束作為電纜，用於給充氣器21輸入操作信號。可選擇地，採用上述氣體發生劑的充氣器21可以用另一種充氣器取代，這種充氣器用炸藥使充滿高壓氣體的氣瓶的分隔壁破裂而排出氣體。參照圖3A至圖4B，由充氣器21供給的氣體G使氣囊27充氣膨脹。氣囊27使用高強度撓性織物諸如織造布形成為囊狀外形。氣囊27大小設計為使得氣囊27能在轉向盤10與駕駛人員之間的範圍中充氣膨脹。氣囊27具有進氣ロ 28，其形成於氣囊27的前端部中。進氣ロ 28將從氣ロ 23排出的氣體G引入氣囊27。在進氣ロ 28附近的對應(四個)位置處，在氣囊27中形成多個螺栓插入孔29(參見圖4A)。儘管未圖示，除了進氣ロ 28之外，氣囊27的大部分摺疊成緊湊形狀，並且布置在容納空間15中。〈後保持架31>如圖2至圖4所示，後保持架31通過對金屬板進行壓制而形成。後保持架31的主要部分由基部32構成。基部32具有大體平板狀外形，並且垂直於充氣器21軸線LI延伸。基部32位於氣囊27進氣ロ 28的前方。基部32具有框架狀形狀，其具有大體矩形的外形輪廓。在基部32的中央形成圓形插入孔33。插入孔33的直徑稍大於充氣器21周壁部22的直徑。在與墊板罩12的接合爪17對應的多個(六個)位置處，在基部32中形成接合孔34。各接合孔34形成為長ロ狀外形，並且，與對應接合爪17的寬度形狀相一致地沿基部32外緣延伸成細長形狀。各接合爪17從後側插進對應接合孔34。接合爪17具有爪部19，爪部19於周壁部22徑向朝對應接合孔34外側延伸，並且布置在基部32的前方位置處。這樣，將接合爪17與基部32接合，從而避免墊板罩12相對於基部32向後移置。參照圖1和圖3A，在對應(三個)部分處，於基部32中形成安裝部36，各安裝部36用來安裝喇叭開關機構35。各安裝部36於周壁部22徑向向外凸出。喇叭開關機構35用來操作安裝在交通工具中的喇叭裝置(未示出)。在對應安裝部36中形成用於安裝各喇叭開關機構35的安裝孔37，使安裝孔37沿軸線LI貫穿安裝部36延伸(參見圖3A)。安裝至對應安裝部36的喇叭開關機構35由金屬盤芯B支撐(參見圖3A)。結果，氣囊裝置20由金屬盤芯B通過喇叭開關機構35進行支撐。氣囊裝置20相對於金屬盤芯B保持處於浮動狀態，並且通過喇叭開關機構35的變形而使氣囊裝置20於前後方向移動。在安裝孔37及對應接合孔34與插入孔33之間，在對應(四個)位置處，在基部32中形成螺栓插入孔38 (參見圖4A)。〈杯狀護圈41>如圖2至圖4B所示，杯狀護圈41通過對金屬板進行壓制而形成。杯狀護圈41具有環狀安裝基部42以及罩部43，罩部43自安裝基部42的內緣向後延伸，以遮蓋充氣器21的後部。安裝基部42具有大體平板狀外形，並且垂直於充氣器21軸線LI延伸。安裝基部42位於氣囊27進氣ロ 28的後方，並且於周壁部22徑向布置在氣ロ 23外側的位置處。在與後保持架31 (參見圖4A)的螺栓插入孔38對應的位置處，在安裝基部42中形成螺栓插入孔44。在罩部43中形成多個出氣ロ 45，用於將自充氣器21排出的氣體G從杯狀護圈41放入氣囊27。
參見圖1和圖3A至圖4B，支撐件46相對於後保持架31弾性方式支撐充氣器21。在支撐件46中部形成連通孔58，使連通孔58沿軸線LI貫穿支撐件46。與充氣器21的連接器26連接的線束穿過連通孔58，並且各自外延至支撐件46的前方位置。支撐件46的框架由支撐板部47構成。支撐件46的大部分布置於後保持架31的前方。支撐板部47通過對金屬板進行壓制而形成。在與後保持架31螺栓插入孔38對應的位置處，在支撐板部47中形成螺栓插入孔48(參見圖4A)。在與螺栓插入孔48對應的位置處，將與對應螺栓插入孔48共軸的擋圈(圓筒墊圈)49布置在支撐板部47後方。各擋圈49形成支撐件46的一部分。各擋圈49被彈性部53 (下文說明)連同支撐板部47 —起覆蓋，並因此與支撐板部47整體連接。支撐板部47具有罩部51，罩部51形成於支撐板部47的中部並且向前凸出。罩部51遮蓋充氣器21的前側外周部，同時保持處於與充氣器21隔開的狀態。支撐板部47具有多個保持部52 (其數量等於接合孔34的數量)，保持部52形成在與後保持架31接合孔34對應的位置處，並且自支撐板部47外緣向前或向後延伸。於周壁部22徑向上，各保持部52自內側彈性方式接觸對應的ー個接合爪17。各保持部52避免對應接合爪17於周壁部22徑向向內撓曲，因此，維持接合爪17的爪部19處於和接合孔34的壁相接合的狀態。除了上述功能之外，支撐板部47還具有下述功能。(i)支撐板部47作用為避免充氣器21過度向前移動。(ii)支撐板47避免布置於充氣器21前方的線束接觸充氣器21。以這種方式，支撐板部47作用為避免線束妨礙充氣器21振動。除保持部52之外的大部分支撐板部47被彈性部53覆蓋，彈性部53由彈性材料諸如合成橡膠或弾性體形成。弾性部53覆蓋罩部51，並且限制充氣器21與支撐板部47之間的接觸，因此，避免由這種接觸產生噪聲。弾性部53也覆蓋擋圈49。氣囊27中位於進氣ロ 28附近的部分布置在後保持架31的基部32與杯狀護圈41的安裝基部42之間。具體而言，氣囊27中位於進氣ロ 28附近的部分布置成，使得後保持架31的螺栓插入孔38、杯狀護圈41的螺栓插入孔44、以及氣囊27的螺栓插入孔29位於對應位置。換而言之，用氣囊27的螺栓插入孔29以及位於對應位置的螺栓插入孔38、44，從前側與後側將氣囊27中位於進氣ロ 28附近的部分夾緊在後保持架31與杯狀護圈41之間。支撐件46布置於基部32的前方，使得後保持架31的螺栓插入孔38的位置與支撐板部47的螺栓插入孔48的位置相對應。在這種狀態下，各擋圈49位於後保持架31的對應螺栓插入孔38與支撐板部47的相關螺栓插入孔48之間。擋圈49維持支撐板部47處在向前按一定距離與後保持架31隔開的狀態。從杯狀護圈41的後方，螺栓54穿過杯狀護圈41的螺栓插入孔44、氣囊27的螺栓插入孔29、以及後保持架31的螺栓插入孔38、擋圈49、以及支撐板部47的螺栓插入孔48。將螺帽55擰緊至自支撐板部47向前伸出的對應螺栓54(參見圖1)。通過擰緊螺帽55，將杯狀護圈41和支撐件46緊固至後保持架31，並且，將氣囊27中位於進氣ロ 28附近的部分夾緊並緊固在杯狀護圈41與後保持架31之間。
如圖4A和圖4B所示，在充氣器21的緊固插入孔25前方的對應(四個)位置處，在弾性部53中形成各自向後延伸的筒狀弾性支撐部56。具體而言，弾性支撐部56與弾性部53整體方式形成。彈性支撐部56連同上述充氣器21—起構成動力阻尼器。在第一實施例中，弾性支撐部56構造成各自起到動カ阻尼器中彈簧的作用，而充氣器21構造成起到阻尼質量塊的作用。通過調諧各弾性支撐部56的參數，諸如大小、徑向厚度、以及前後長度，對動カ阻尼器的固有頻率進行調諧。將動カ阻尼器的固有頻率調諧至要從轉向盤10的振動頻率中減弱掉的預定振動頻率。參照圖4A和圖4B，在凸緣24前方以及彈性支撐部56內側的位置處，弾性部53中於周壁部22徑向圍繞連通孔58的部分構成環形密封部57。氣囊27未充氣膨脹時，密封部57稍稍向前與凸緣24隔開，並且在密封部57與凸緣24之間形成小間隙C。〈氣板61>氣板61通過對金屬板進行壓制而形成為環狀。安裝基部62是氣板61的部件，具有大體平板狀外形，並且垂直於充氣器21軸線LI延伸。安裝基部62布置於凸緣24的後方並位於充氣器21氣ロ 23的前方。在與凸緣24的緊固插入孔25相對應的多個(四個)位置處，在安裝基部62中形成緊固插入孔63。氣板61的安裝基部62連同凸緣24—起緊固至弾性支撐部56。具體而言，通過例如硫化接著，將金屬鉚釘64固定至各弾性支撐部56的後端面。各鉚釘64的後部具有帶開放後端的管狀外形。各鉚釘64從前方插進凸緣24的對應緊固插入孔25以及安裝基部62的相關緊固插入孔63。如圖4B中由一長兩短點劃線所示，各鉚釘64的後部由氣板61安裝基部62的後方露出。對鉚釘64的露出的部分進行壓擠(型鍛)，如圖4B的對應實線所示，使得鉚釘64露出部分的直徑變成大於各緊固插入孔25、63的內徑。這樣將各鉚釘64固定於凸緣24，並將氣板61 (安裝基部62)夾緊在各鉚釘64的直徑增大部分與凸緣24之間。以這種方式，通過鉚釘64，將具有凸緣24的充氣器21連同氣板61 —起緊固至彈性支撐部56。由彈性支撐部56相對於支撐件46和後保持架31彈性方式支撐充氣器21。在第一實施例中，氣板61連同凸緣24—起緊固至弾性支撐部56，並因此固定至凸緣24。然而，除氣板61緊固至凸緣24的弾性支撐部56的位置之外，還可以在任何適當位置處將氣板61固定至凸緣24。氣板61具有承壓部66，承壓部66在充氣器21的氣ロ 23與氣囊27中固定至後保持架31的部分(氣囊27中位於進氣ロ 28附近的部分)之間延伸。承壓部66構造成，將從氣ロ 23於周壁部22徑向向外排出的氣體G的排出方向改變至朝後方的方向。此外，承壓部66承受來自氣體G的壓力，並因此產生向前作用的力F。在基部62內緣處，通過將氣板61的一部分向後彎折而形成承壓部66。承壓部66以大體一致的角度傾斜，使其成為越靠近承壓部66後端越遠離周壁部22。第一實施例的轉向盤10用振動阻尼結構按上述方式構造。下面，說明第一實施例的操作，尤其是振動阻尼機構的操作。在第一實施例的轉向盤10中，隨著駕駛人員向前按壓墊板罩12 (其示於圖3A至圖4B中)，後保持架31與氣囊裝置20的其他部件一起整體方式向前移動。這種移動觸發喇叭開關機構35，因此，導致喇叭裝置發聲。氣囊裝置20處於交通工具未受到來自前方衝擊的正常狀態時，禁止氣體G從充氣器21的氣ロ 23排出，並且氣囊27維持處於摺疊狀態。在上述正常狀態下，交通工具的高速運轉或交通工具發動機的惰轉可能導致轉向盤10於豎向以及左右方向的振動。這種振動通過氣囊裝置20中的後保持架31和弾性支撐部56傳送至充氣器21。在這種狀態下，充氣器21的凸緣24與支撐件46的密封部57隔開，因而，在凸緣24與密封部57之間維持間隙C。間隙C允許充氣器21振動(圖3A至圖4B)。由於充氣器21能振動，充氣器21起到氣囊裝置20中動カ阻尼器的阻尼質量塊的作用。支撐件46的弾性支撐部56起到動カ阻尼器的彈簧的作用。如果轉向盤10以接近或等於待減弱振動的預定頻率的頻率於豎向振動，弾性支撐部56彈性方式變形，並且，連同充氣器21和與充氣器21形成一體的承壓部66(氣板61)一起，以固有頻率於豎向共振。這吸收了轉向盤10於豎向的振動能量。結果，減弱了轉向盤10的豎向振動。如果轉向盤10以接近或等於待減弱振動的預定頻率的頻率於左右方向振動，彈性支撐部56彈性方式變形，並且，連同充氣器21和承壓部66 (氣板61) —起，以固有頻率於左右方向共振。這吸收了轉向盤10於左右方向的振動能量。結果，減弱了轉向盤10的左右振動。結果，在第一實施例中，轉向盤10的振動於豎向以及左右方向都得以減弱。交通工具承受來自前方的衝擊吋，由於轉動慣量，使駕駛人員向前傾斜。在此階段，響應於此衝擊，觸發氣囊裝置20的充氣器21，藉此，從氣ロ 23於周壁部22徑向向外排出氣體G。以上述方式排出之後，氣體G撞擊承壓部66。承壓部66傾斜成越靠近承壓部66後端越遠離周壁部22。因此，承壓部66將於周壁部22徑向向外排出的氣體G的流動方向改變至朝後方的方向，如圖3B和圖4B中的實箭頭所示。朝後方流動的氣體G供進氣囊27。然後，氣體G使氣囊27打開(展開)井向後(朝駕駛人員)充氣膨脹。展開並充氣膨脹時，氣囊27壓迫墊板罩12的蓋部13。氣囊27的這種展開膨脹受到墊板部11的限制，直至在易破部16處使蓋部13破裂。承壓部66承受來自從氣ロ 23排出的氣體G的壓力。結果，如圖3B和圖4B中空白箭頭所示，在承壓部66中產生向前作用的力F。結果，緊接在氣體G開始從氣ロ 23排出之後，力F導致充氣器21使弾性支撐部56弾性變形並向前移動，以接觸支撐件46的密封部57。這種接觸密封了充氣器21與支撐件46之間的空間，因此，阻止氣體從連通孔58洩漏。在第一實施例中，於周壁部22徑向上，承壓部66布置在氣ロ 23的外側並靠近氣ロ 23的位置。這種布置減小了氣ロ 23與承壓部66之間的間隔，允許氣體G在從氣ロ 23排出之後快速到達承壓部66。結果，在氣體G開始排出之後到由承壓部66改變氣體G的流動方向之前只經過較短時間。這在早期階段開始氣囊27的充氣膨脹。此外，從氣體G開始吹送到在承壓部66中產生向前作用力F的時間段較短。這允許充氣器21在早期階段接觸支撐件46的密封部57並獲得密封。
當使氣囊27在墊板部11內側(墊板罩12與下罩之間的空間)充氣膨脹時，這種充氣膨脹受到墊板部11的限制。這樣使得氣囊27中的壓カ隨著時間流逝而快速増大。此夕卜，將作用為使充氣器21向前移動的カ施加至充氣器21。此カ與來自承壓部66的力F導致充氣器21與支撐件46的密封部57之間穩固接觸。具體而言，氣囊27中的壓カ在氣囊27即將要衝出墊板部11之前為最高。展開並充氣膨脹的氣囊27増大了作用於墊板罩12的蓋部13的壓迫力，因此，使蓋部13的易破部16破斷。然後，通過這種破斷所形成的開ロ，氣囊27連續向後展開並充氣膨脹。因此，在由於來自前方的衝擊而向前傾斜的駕駛人員與轉向盤10之間的空間中，氣囊27打開並充氣膨脹。結果，由氣囊27限制駕駛人員的移動，並保護駕駛人員免受衝擊。在具有增大內壓的氣囊27使蓋部13破裂並從墊板罩12衝出之後，氣囊27的充氣膨脹從受到墊板部11限制的狀態釋放。結果，氣囊27快速充氣膨脹，並且，氣囊27中的壓カ快速下降至負壓(低於大氣壓的壓力)。此外，在這種狀態下，從氣ロ 23排出的氣體G的壓カ由承壓部66承受，承壓部66因此產生向前作用的力F。然而，力F小於由負壓導致並且作用為使充氣器21向後移動的力。據此，由各弾性支撐部56的弾性恢復カ使充氣器21向後移動。這使凸緣24暫時與支撐件46的密封部57分開，因此，在凸緣24與密封部57之間形成間隙C。然而，從氣ロ 23排出的氣體G連續地撞擊承壓部66，承壓部66將氣體G的流動方向改變至朝後方的方向。然後，通過間隙C，現在朝後方流動的氣體G從氣囊27外部吸取空氣A進入氣囊27內部。這在凸緣24與密封部57之間的間隙C中產生從氣囊27外部向內部移動的空氣A的氣流，如圖3B和圖4B中雙點劃線箭頭所示。結果，儘管事實上氣囊27的內部與外部通過間隙C互相連通，但是，氣囊27中的氣體G被阻止經由間隙C從連通孔58洩漏。隨著氣體G連續地供進氣囊27，氣囊27中的壓カ再次増大。這增大了作用為使充氣器21向前移動的力，因此，導致充氣器21再次與支撐件46的密封部57接觸。因此，阻止氣體從連通孔58洩漏。如上所述，從氣ロ 23排出之後，氣體G於周壁部22徑向向外流動。據此，在周壁部22 (氣ロ 23)與氣囊27中固定至後保持架31的部分(氣囊27中位於進氣ロ 28附近的部分)之間的空間中，如果沒有設置承壓部66或任何其他影響氣體G流動的障礙，從氣ロ 23排出的氣體G將擊打氣囊27中固定至後保持架31的部分，因此，對這部分造成不良影響。然而，在第一實施例中，從氣ロ 23排出的氣體G於周壁部22徑向向外流動，但在到達氣囊27中固定至後保持架31的部分之前撞擊承壓部66。這將氣體G的流動方向改變至朝後方的方向。結果，從氣ロ 23排出的氣體G避免直接擊打氣囊27中固定至後保持23的部分。如果承壓部66固定於不隨充氣器21整體移動的部件，諸如後保持架31，充氣器21的移動將會改變各氣ロ 23相對於承壓部66的位置。這在充氣器21位於一定位置時可以避免從氣ロ 23排出的氣體G撞擊承壓部66。在這種情況下，可能不會發生承壓部66的作用，也就是，可能不會將氣體G的流動方向改變至朝後方的方向並產生作用為使充氣器21向前移動的カF。然而，在第一實施例中，承壓部66與充氣器21的凸緣24形成一體。據此，與充氣器21的位置無關，於周壁部22徑向上，承壓部66恆定地維持於氣ロ 23外側並靠近氣ロ 23的位置。結果，從氣ロ 23排出的氣體G擊打承壓部66，而與充氣器21所在的位置無關。因此，承壓部66作用為將氣體G的流動方向改變至朝後方的方向，並且產生向前作用的力F。上文具體說明的第一實施例具有下述優點。(I)在靠近於充氣器21氣ロ 23的位置處，承壓部66與充氣器21 (凸緣24)形成一體(參見圖3A至圖4B)。承壓部66作用為使從氣ロ 23於周壁部22徑向向外排出的氣體G的流動方向改變至朝後方的方向。承壓部66還作用為，通過承受來自氣體G的壓カ而產生向前作用的力F。據此，與充氣器21的位置無關，於周壁部22徑向上，承壓部66恆定地位於靠近氣ロ 23並且位於氣ロ 23外側的位置。此外，由於承壓部66靠近於氣ロ 23，在充氣器21開始排出氣體G之後的早期階段使充氣器21向前移動。結果，充氣器21在早期移動並接觸支撐件46的密封部57，因此，在早期階段實現阻止氣體從連通孔58洩漏。(2)於周壁部22徑向上，承壓部66布置在靠近氣ロ 23並位於氣ロ 23外側的位置(參見圖3A至圖4B)。這縮短了從開始排出氣體G到由承壓部66將氣體G的流動方向改變至朝後方方向的時間，因此，允許氣囊27在早期階段開始充氣膨脹。此外，從氣體G排出開始到在承壓部66中產生向前作用力F的時間得以縮短。這較早地實現密封，因此，在更早期階段保證了(I)項的優點。(3)承壓部66傾斜成越靠近承壓部66的後端越遠離充氣器21的周壁部22 (參見圖3A至圖4B)。這允許承壓部66有效地將從氣ロ 23排出的氣體G的流動方向改變至朝後方的方向。此外，由於承壓部66承受來自從氣ロ 23排出的氣體G的壓力，有效地產生向前作用的力F。(4)在周壁部22的徑向上，於承壓部66外側的位置處，將氣囊27中位於進氣ロ28附近的部分固定至後保持架31 (圖4A)。這種配置避免氣囊27中固定至後保持架31的部分(氣囊27中位於進氣ロ 28附近的部分)受從氣ロ 23排出的氣體G所產生熱的影響。(第二實施例)下面，參照圖5至圖8，說明本發明的第二實施例。如圖5所示，線束30是向充氣器21輸入操作信號的電纜，線束30連接至充氣器21的兩個連接器26。第二實施例的氣板16的結構與第一實施例的氣板61的結構稍有不同。如圖7和圖8所示，類似於第一實施例，氣板61具有安裝基部62和承壓部66。安裝基部62具有圍繞充氣器21軸線LI的環狀。安裝基部62為大體平板狀並且垂直於軸線LI延伸。在多個(四個)周向位置處，在安裝基部62中形成凸部62A，各凸部62A於周壁部22徑向向外凸出。在各凸部62A中形成緊固插入孔63，該緊固插入孔63沿軸線LI貫穿凸部62A延伸。氣板61的安裝基部62的各凸部62A連同凸緣24—起通過鉚釘64緊固至對應彈性支撐部56 (參見圖4B)。各彈性支撐部56由作為彈性絕緣材料的橡膠形成。包括承壓部66的氣板61整體使用導電的金屬板材(金屬板)形成。後保持架31也使用導電的金屬板材(金屬板)形成。在氣板61的安裝基部62中的ー對相鄰凸部62A之間形成接地端子67。在第二實施例中，在安裝基部62周向上，接地端子67的位置靠近於特定的一個凸部62A。通過使構成氣板61的金屬板中的一部分在向前方向彎折,使接地端子67與氣板61整體方式形成。參見圖6和圖7，在支撐件46的支撐板部47中於周壁部22徑向的中部形成通孔50，通孔50於前後方向貫穿支撐板部47。接地端子67從後方到前方穿過通孔50並且從轉向盤10 (支撐件46)的前表面露出。如圖5所示，接地端子68形成在後保持架31的特定一個安裝部36附近。接地端子68布置為靠近於氣板61的接地端子67。配置於此位置，使接地端子68從轉向盤10的前表面露出。如第一實施例中所述，後保持架31由轉向盤10的金屬盤芯B通過喇叭開關機構35支撐(參見圖3A)。金屬盤芯B通過例如轉向軸(未示出)與車身連接。氣板61的接地端子67和後保持架31的接地端子68通過接地電纜69互相連接。接地電纜69與接地端子68、後保持架31、金屬盤芯B、以及轉向軸一起構成接地通路。接地通路釋放來自充氣器21的電荷。通過這種結構，使接地通路通過接地電纜69與氣板61的接地端子67連接。除了上述部件之外，第二實施例的部件結構與第一實施例的對應部件結構相同。據此，對於和第一實施例的對應部件相同或相似的這些部件使用相同或相似的附圖標記，並省略關於這些部件的重複說明。下面，說明按上述方式構造的第二實施例的操作。如圖7所示，接地端子67從後側朝前側穿過支撐件46的通孔50，並且從轉向盤10的前表面露出。通孔50形成在支撐件46的支撐板部47中於周壁部22徑向的中部。這種配置使得無需將接地端子67延伸至支撐板部47的外緣。在這種情況下，使轉向盤10用的振動阻尼結構於上述徑向的尺寸得以減小。貫穿通孔50延伸的接地端子67從轉向盤10 (支撐件46)的前表面露出。如果接地通路(在此情況下，接地電纜69)連接至接地端子67，則連接部分也從轉向盤10 (支撐件46)露出。從轉向盤10前方可以看到這種露出的部分。在具有振動阻尼結構的轉向盤10中，充氣器21由弾性絕緣材料(橡膠)所形成的弾性支撐部56弾性方式支撐，因此與導電部件絕緣。結果，與轉向盤不具有採用彈性支撐部56的振動阻尼結構不同，當轉向盤10振動並且導致充氣器21中相對於氣囊27和密封部57的摩擦時，在充氣器21中積累電荷。該電荷產生靜電，這可能導致充氣器21故障。在第二實施例中，接地端子67布置在由導電材料形成的氣板61中。接地通路與接地端子67連接。結果，在第二實施例中，經由氣板61、接地端子67、以及接地通路，從充氣器21釋放電荷。據此，除了上述的(I)至(4)項優點之外，第二實施方式具有下述優點。(5)在氣板61中形成接地端子67，並且使從充氣器21釋放電荷用的接地通路與接地端子67連接(圖5和圖7)。這避免由通過轉向盤10的振動在充氣器21中積累電荷而導致充氣器21故障。通過直接在充氣器21中布置接地端子，可以獲得如(5)項優點相同的優點。然而，在這種情況下，需要對充氣器21進行加工。與之不同，在第二實施例中，不用對充氣器21進行這種加工，即可帶來這種優點。(6)氣板61的接地端子67從轉向盤10 (支撐件46)的前表面露出(參見圖5和圖6)。據此，通過從前面觀察轉向盤10，可以清楚看到接地通路(接地電纜69)相對於接地端子67的連接狀態。這便於在裝運轉向盤10之前檢查接地電纜69的連接狀態。(7)後保持架31的接地端子68從轉向盤10的前表面露出(圖5)。關於接地電纜69相對於接地端子68的連接狀態，這種布置確保獲得與(6)項優點相同的優點。(8)在支撐板部47中於周壁部22徑向的中部形成通孔50。使接地端子67從後側向前側穿過通孔50 (參見圖6和圖7 )。據此，接地端子67布置在支撐板部47中於周壁部22徑向的中部。這避免轉向盤用振動阻尼結構於周壁部22徑向擴大。結果，使振動阻尼結構緊湊。(9)接地端子67與氣板61形成為一體(圖8)。換而言之，與接地端子67和氣板61是分開部件的情況相比，部件數量減少。這也無需將接地端子67固定至氣板61。(10)接地端子67通過使構成氣板61的金屬板彎折而形成(圖7和圖8)。據此，通過彎折金屬板的簡單加工，使接地端子67與氣板61整體方式形成。本發明可以按下述變化形式實現。〈承壓部66>承壓部66可以形成為充氣器21的凸緣24的一部分。承壓部66可以直接安裝於充氣器21。圖9圖示了這種情況的ー個示例，其中，為了說明的目的沒有示出充氣器21的內部。在這種情況下，在氣ロ 23的前方(圖9中觀察的右側)位置處，在充氣器21的周壁部22中形成凹部71，凹部71具有朝向周壁部22徑向外側的開ロ。如圖9所示，例如，凹部71可以由在周壁部22周向延伸的槽構成。該槽可以沿周壁部22的全周延伸。可選擇地，雖然未圖示，凹部71也可以由多個孔構成，這些孔布置於和氣ロ 23對應的位置處，並且於周壁部22的周向隔開。在這些情況下，通過安裝基部62，將具有承壓部66的氣板61容納在(壓進或者接合進)凹部71中，以使承壓部66安裝於充氣器21。承壓部66的結構可以更改。然而，在任何變更形式中，承壓部66必須構造成，將從氣ロ 23於周壁部22徑向向外排出的氣體G的流動方向改變至朝後方的方向，並且通過承受來自氣體G的壓カ產生向前作用的力F。承壓部66可以由例如第一壁部和第二壁部構成。第一壁部布置於氣ロ 23的前方位置，並且垂直於充氣器21軸線LI於周壁部22徑向自周壁部22向外延伸。第二壁部在平行於軸線LI的狀態下自第一壁部徑向外緣延伸至氣ロ 23的後方位置。在這種情況下，從氣ロ 23於周壁部22徑向向外排出的氣體G擊打第二壁部。這改變了氣體G的流動方向，並且將氣體G分成前進氣流和後移氣流。向前流動的氣體G由第一壁部承受，並由第一壁部產生向前作用的力F。在第一實施例和第二實施例中，承壓部66以大體統ー的角度傾斜。然而，充氣器21的傾斜角度可以沿軸線LI逐漸改變。此外，承壓部66可以在周壁部22徑向以向內或向外延伸的方式彎曲，使得承壓部66整體上越靠近承壓部66的後端越遠離周壁部22。〈充氣器21>充氣器21的周壁部22可以具有圓筒形狀之外的任何適當形狀。〈彈性支撐部56>彈性支撐部56可以布置在支撐件46中與第一實施例和第二實施例中彈性支撐部56位置不同的位置。支撐件46中弾性支撐部56的數量也可以改變。各弾性支撐部56的形狀並不局限於圓筒形狀，而是可以為任何其他合適形狀，諸如中空圓錐形狀。〈密封部57>密封部57可以形成在充氣器21中，而不是形成於支撐件46中。可選擇地，密封部57可以布置在充氣器21和支撐件46 二者中。形成在充氣器21中的密封部57可以是弾性件，例如，其可以粘附於凸緣24的前表面作為密封部57。除了凸緣24中的位置，密封部57也可以形成於充氣器21中的任意的合適位置。〈接地端子67>接地端子67可以由獨立於氣板61的部件構成。在這種情況下，必須使用將接地端子67固定至氣板61的結構。接地端子67可以布置在承壓部66中，而不是布置在安裝基部62中。接地端子67可以延伸至支撐板部47的外緣。在這種情況下，支撐板部47中的通孔50不是必須的。當使用目視檢查之外的方法檢查(確認)接地通路(接地電纜69)相對於接地端子67的連接狀態時，接地端子67可以位於這樣ー種位置，使得接地端子67避免從轉向盤10的前表面露出。〈其他部件〉後保持架31、杯狀護圈41、支撐板部47、以及氣板61中的至少ー個可以通過除壓制加工之外的任何合適手段例如通過壓鑄形成。術語「交通工具」這裡不僅指乘用車輛和各種類型的エ業車輛，而且也可以是任何類型的乘客輸送手段。術語「交通工具」可以包括例如飛機或輪船。所以，本發明實施例和實施方式應當認為是說明性而非限制性的，以及，本發明並不局限於此處給出的細節，而是可以在所附權利要求的範圍及其等效置換內進行修改。
權利要求
1.一種使用動力阻尼器的轉向盤用振動阻尼結構，所述振動阻尼結構包括 氣囊，其安裝在所述轉向盤中； 充氣器，其布置於所述氣囊前方，其中，所述充氣器具有周壁部和形成在所述周壁部中的多個氣口，所述充氣器從所述氣口於所述周壁部徑向向外排出氣體，以使所述氣囊向後充氣膨脹，以及，所述充氣器起到所述動力阻尼器中阻尼質量塊的作用； 支撐件，其具有彈性支撐部，用於在所述充氣器的前方位置處彈性方式支撐所述充氣器，其中，所述支撐件具有在面對所述充氣器的位置處形成的連通孔，以及，所述彈性支撐部起到所述動力阻尼器中彈簧的作用；以及 密封部，其形成在所述充氣器和所述支撐件的至少一個中，以圍繞所述連通孔，其中，所述充氣器在所述密封部處接觸所述支撐件，因而阻止氣體經由所述連通孔洩漏，所述結構特徵在於 在靠近於所述充氣器氣口的位置處，使承壓部與所述充氣器結合成一體，以及，所述承壓部將從所述氣口於所述周壁部徑向向外排出的氣體的流動方向改變至朝後方的方向，並且通過承受來自氣體的壓力產生向前作用的力。
2.根據權利要求1所述的結構，其特徵在於所述承壓部配置成靠近於所述氣口，以及，於所述周壁部徑向位於所述氣口的外側。
3.根據權利要求2所述的結構，其特徵在於所述承壓部傾斜成為越靠近所述承壓部的後端越遠離所述周壁部。
4.根據權利要求2或權利要求3所述的結構，其特徵在於後保持架安裝在所述轉向盤中，在所述周壁部徑向上，於所述承壓部外側的位置處，將所述氣囊固定於所述後保持架。
5.根據權利要求1至權利要求3中任一權利要求所述的結構，其特徵在於 所述彈性支撐部由彈性絕緣材料形成， 所述承壓部由導電材料形成，作為安裝在所述周壁部周圍的氣板的一部分，以及 所述氣板具有接地端子，從所述充氣器釋放電荷用的接地通路與所述接地端子連接。
6.根據權利要求5所述的結構，其特徵在於所述接地端子由所述轉向盤的前表面露出。
7.根據權利要求6所述的結構，其特徵在於 在所述支撐件中於所述周壁部徑向的中部處，形成通孔，以及 所述接地端子從後方到前方貫穿所述通孔。
8.根據權利要求5所述的結構，其特徵在於所述接地端子與所述氣板整體方式形成。
9.根據權利要求8所述的結構，其特徵在於通過彎折構成所述氣板的板材形成所述接地端子。
全文摘要
一種轉向盤用的振動阻尼結構，包括氣囊，其安裝在轉向盤中；充氣器，其布置於氣囊前方；以及支撐件，其在充氣器的前方位置處彈性方式支撐充氣器。充氣器包括周壁部和形成在周壁部中的氣口。支撐件具有面對充氣器的孔。設置密封部以圍繞該孔。在密封部處通過充氣器與支撐件之間的接觸，阻止氣體經由該孔洩漏。充氣器在氣口附近具有承壓部，以將從氣口於周壁部徑向向外排出的氣體的流動方向改變至朝後方的方向。通過承受來自氣體的壓力，承壓部產生向前作用的力。
文檔編號B60R21/203GK103010148SQ20121033714
公開日2013年4月3日 申請日期2012年9月12日 優先權日2011年9月21日
發明者梅村紀夫, 石井力, 重田晃輔 申請人:豐田合成株式會社