[发明专利]弹性联结设备、阻尼装置和用于制造弹性联结工件的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种弹性联结设备或工件，用于将诸如气体发生器的阻尼质量弹性地连接到暴露于振荡和/或振动的机动车部分，特别是气袋模块、方向盘结构或固定到方向盘结构的主体部分。

背景技术

在驱动机动车期间，高度动力振动和/或振荡作用于车身，因而也作用于待由机动车驾驶员操纵的方向盘。通过在方向盘的固有频率范围内将阻尼质量例如弹性地和振荡地悬挂在方向盘来阻尼这些振动和振荡是众所周知的。在方向盘区域，阻尼质量通常由待固定到机动车的方向盘的气袋模块的气体发生器形成。

阻尼的重要方面由弹性连接系统的设计确定，该弹性连接系统由弹性联结工件限定。根据DE 10 2004 051 942 B4，弹性联结工件已知为包括通过螺钉连接朝向车身刚性地固定，例如固定到方向盘结构的支撑元件。该支撑元件由类似于PA66的塑性材料组成，其具有30至40%的一部分玻璃纤维。DE 10 2004051 942 B4教导了将弹性体材料制成的实心弹簧体布置在气体发生器与机动车身之间，从而阻尼反振荡是可能的。在支撑元件中提供有开口，该开口利用弹性体材料加衬和包覆模制，以便在支撑元件与弹簧体之间实现力传递的正向连接。通过这种方式，在支撑元件与弹簧体之间形成结构固定，利用该结构固定，即使大的加载张力也能够从支撑元件安全地传递到弹簧体和背部中。弹簧体和支撑元件的结构接合通过对开口进行加衬而实现，反之亦然。基于正向连接的这种固定被证实为是足够牢固的，但因开口或锚固孔而需要更大的空间，因而形成有关制造的难题，从而对制造商导致增大的财政负担。

然而，对于支撑元件的已知包覆模制，对于形成切口和接合结构的弹性体材料不需要粘合剂，以便在弹性体材料与支撑元件的塑性材料之间提供力传递的过渡。

本发明的目的是提供用于将阻尼质量弹性地连接到机动车的弹性联结工件，其中现有技术的缺点被克服，特别地在面向车身的支撑元件与面向阻尼质量的弹性体之间提供足够牢固的力传递，而不用在弹性体材料与塑性材料之间提供粘合剂。

发明内容

该目的通过权利要求1的特征被实现。

相应地，弹性联结工件或设备被提供为用于将类似于气体发生器的阻尼质量弹性地连接到暴露于振荡和/或振动的机动车部分，特别是气袋模块。该弹性联结工件或设备包括面向机动车的刚性支撑环，其将被特别地刚性连接到机动车部分（类似于机动车的方向盘结构）。弹性联结工件进一步包括固定工件，其能够被设计为类似于铆钉头或闭锁设备并由刚性材料组成。固定工件用于将弹性联结工件刚性地连接到阻尼质量。沿着阻尼质量与机动车的主体部分之间的力的方向，弹簧体被提供在面向阻尼质量的固定工件与面向机动车部分的支撑环之间。弹性体允许主体部分与阻尼质量之间特别是共振频率范围内的阻尼振荡运动。根据本发明，支撑环和/或固定工件各自由塑性材料制成，其中优选地，相同的塑性材料能够用于支撑环和固定工件。也可以使用不同的刚性塑性材料。还可以想象，支撑环或者固定工件由类似于优质钢的金属形成。弹簧体由弹性体材料组成。根据本发明，支撑环、固定工件和弹簧体通过双色工艺（two-component process），特别是双色注塑成型工艺制造。

变得明显的是，双色制造工艺在弹簧体与固定工件之间以及在弹簧体与支撑环之间提供足够的固定强度，以便为阻尼质量到机动车的主体部分的连接系统提供振荡。弹性体材料与塑性材料之间的连接过渡被设计为如此强固，从而不具有正向接合的连接表面也提供足够的力传递。即使没有台阶的平面传递表面也足以提供弹簧体到相应塑性材料的牢固连接。

根据本发明，当使用固体硅酮或液体硅酮橡胶，特别是EPDM时，实现极为良好的抗磨损弹性联结部分。与热塑性弹性弹性体材料（TPE）相比，这些弹性体材料的特征在于明显改进的设置特性，特别是在更高温度时。另外，与TPE相比，对于优选的弹性体材料，振荡特性变化较小。对于EPDM、NR和硅酮，温度效应更小。特别地，肖氏硬度在较大温度范围内基本上是恒定的。

变得明显的是，弹性体材料与塑性材料之间的牢固粘合过渡与优选的弹性体材料相关，特别是与液体硅酮相关，其中粘合力在较大温度范围内也保持恒定。

原则上，优选地，塑性材料和弹性体材料彼此匹配，特别是被选择为使得塑性材料与弹性体材料之间的过渡处的边界面区域形成化学交联。该化学交联对于天然或合成橡胶、固体硅酮或液体硅酮橡胶极为明显。

关于支撑环和固定工件的塑性材料，应注意，塑性材料当然能够与金属区段相结合。原则上，塑性材料或额外的金属材料应保证固定工件或支撑环通过各自合适的焊接方法被固定到主体部分。