车辆方向盘总成的制作方法
【专利摘要】一种方向盘总成包括骨架、以及多个外壳部。每个外壳部包括内层、中间层和外层，以及具有配对或相应的外壳部。骨架可以包括方向盘毂、总体上U形轮缘和连接方向盘毂及总体上U形轮缘的至少两个辐条。多个外壳部中的每个的第一层包括延伸进总体上U形轮缘中并且符合总体上U形轮缘的突起。并且，多个外壳部中的每个的中间层在内层上成型。多个外壳部中的每个及其配对部是互锁的。
【专利说明】
车辆方向盘总成
技术领域
[0001]本发明总体上涉及用于车辆中的方向盘总成，并且更具体地，涉及一种具有多层外壳部的方向盘总成。
【背景技术】
[0002]方向盘总成是车辆常见部件，并且通常包括用树脂和外层覆盖物覆盖的金属骨架或者芯骨。树脂通常是聚氨酯树脂，其在包括轮缘、辐条和方向盘毂部分的整体骨架上发泡。外层覆盖物代表方向盘总成的可视部分且可以包括一层或多层，并且可以由各种各样的材料制成。更多地，一层或多层外层覆盖物可以在用于定位为在泡沫树脂层上方的部分中形成。
[0003]在制造过程中以这样的方式施加树脂层通常涉及将金属骨架放置在工具中和使树脂层在骨架上发泡。用这样的方式，树脂封装骨架且所得到的总成包括在骨架的轮缘、辐条和后盖上形成的完整的聚氨酯树脂层。虽然制造骨架的这个方法在很多方面得到满足，但是这个方法不是最优化的。
[0004]由于方向盘的尺寸，发泡过程可能具有漫长的周期且需要大量的飞边修剪、浇口和/或排气孔。此外，为了减少废料的量，必须连续调整成型参数。更多地，发泡方法导致在具有低拨模角度的复杂区域的纹理清晰度的耗损，且结合附加的滑动装置来解决模具锁死现象。同样重要地，由于方向盘总成的整体结构，本领域的完整的方向盘总成并不适合于维修。
[0005]因此，在本领域中需要一种可维修的方向盘总成，S卩，方向盘总成能够被拆卸修理和/或更换方向盘总成的零部件。更多地，方向盘总成应该被设计用于在制造过程中降低材料的报废率。这样的方向盘总成将必然地包括将方向盘轮缘和辐条的树脂和外层分成单独的部分，因此允许更快的制造、更低的报废率和方便维修以及部分更换。
【发明内容】
[0006]根据本文所描述的目的和有益效果，提供一种方向盘总成。方向盘总成可以广泛地描述为包含具有方向盘毂、轮缘和连接所述方向盘毂和所述轮缘的至少两个辐条的骨架、以及第一和第二壳体，每个壳体具有连接骨架的内层、在内层上成型的中间层、以及覆盖中间层的外层。
[0007]在一个可行的实施例中，第一壳体内层和第二壳体内层是互锁的。在另一个实施例中，轮缘是总体上U形，且第一壳体内层包括延伸进总体上U形轮缘中的突起。第一壳体内层还可以包括用于接收总体上U形轮缘的第一和第二端部的第一和第二凹槽。
[0008]在另一个可行的实施例中，第一和第二壳体中的每个包括至少两个壳体部。在另一个实施例中，第一壳体包括第一和第二轮缘部以及第一和第二辐条部，以及第二壳体包括第一和第二轮缘部以及第一和第二辐条部。更多地，相应的第一壳体和第二壳体部可以是互锁的。
[0009]在又一个可行的实施例中，中间成型层是聚氨酯。
[0010]根据本发明的另一个方面，方向盘总成包括骨架，以及多个外壳部。每个外壳部包括内层、中间层和外层，并且具有配对或相应的外壳部。在本实施例中，骨架可以包括方向盘毂、总体上U形轮缘以及连接方向盘毂和总体上U形轮缘的至少两个辐条。
[0011 ]在又一个可行的实施例中，多个外壳部中的每个的第一层包括延伸进总体上U形轮缘中并且符合总体上U形轮缘的突起。
[0012]在一个可行的实施例中，多个外壳部中的每个的内层以刚性方式连接骨架。在另一个可行的实施例中，多个外壳部中的每个的中间层在多个外壳部中的每个的内层上成型。
[0013]在又一个可行的实施例中，多个外壳部中的每个及其配对部是互锁的。在另一个实施例中，多个外壳部中的每个的内层包括固定配对外壳部的卡子。
[0014]在另一个可行的实施例中，上述的方向盘总成包括在车辆中。
[0015]根据另一个方面，提供一种制造方向盘总成的方法。该方法可以广泛地描述为包括以下步骤:(a)形成多个内层部；(b)将中间层成型到多个内层部中的每个上；(C)覆盖多个内层部中的每个的中间层；以及(d)将多个内层部中的每个固定为邻近多个内层部的相应的内层部并且围绕骨架。
[0016]在另一个可行的方法中，骨架包括方向盘毂、轮缘以及连接方向盘毂和轮缘的至少两个辐条。在另一个可行的方法中，固定步骤包括围绕骨架将相应的内层部互锁在一起。
[0017]在又一个可行的方法中，中间层是聚氨酯。
[0018]在又一个可行的方法中，固定步骤包括围绕骨架将相应的内层部互锁在一起。更多地，互锁步骤可以包括将紧固件定位为沿着内层以围绕骨架将内层部对齐并且锁紧在一起。
[0019]在下面的说明书中，存在示出和描述的几个方向盘总成及相关方法的优选实施例。应当认识到，总成和方法能够具有其它不同的实施例，并且其若干细节能够在各种明显的方面修改，所有修改不脱离在如前所述和以下权利要求中说明的总成和方法。因此，附图和说明书应该理解为实际上说明性的并非限制性的。
【附图说明】
[0020]这里包含的并形成本说明书的一部分的【附图说明】了方向盘总成的若干方面，并且与说明书一起用于解释本发明的某些原理。在附图中；
[0021 ]图1是包括骨架和互锁外壳的方向盘总成的分解透视图；
[0022]图2是显示了骨架和互锁外壳层的方向盘总成的截面图；
[0023]图3是显示了用于固定互锁外壳的卡子的方向盘总成的部分截面图；
[0024]图4是包括骨架和互锁部的方向盘总成的供选择的实施例的分解透视图；
[0025]图5是说明方向盘总成轮缘部层的方向盘总成的部分截面图；以及
[0026]图6是显示了围绕骨架固定安置的互锁轮缘部的方向盘总成的截面图；
[0027]现在将详细地参考方向盘总成的目前的优选实施例和相关方法，方向盘总成的示例如附图中所示，其中相似的附图标记用于代表相似的元件。
【具体实施方式】
[0028]现在参考图1，其说明了方向盘总成10的一个实施例的分解图。方向盘总成10包括骨架12和外壳20、22。骨架12由金属制成并且是总体上U形，形成方向盘总成10的实心芯骨。如本领域技术人员所知，骨架12包括中心的方向盘毂14、外轮缘16和将外轮缘连接到方向盘毂的一对辐条18。辐条的数量可以根据设计选择而增加并且可以包括多于两个辐条，包括局部辐条。外壳20、22围绕骨架12固定。
[0029]如图2所示，外壳20、22中的每个包括与骨架12连接的内层24、在内层上成型的中间层26、以及覆盖中间层的外层28。在描述的实施例中，内层24是纤维板、塑料或其它层压材料，并且可以具有符合骨架12的形状。在描述的实施例中，示出了骨架12的外轮缘16并且外轮缘16是总体上U形。为了连接且符合骨架12，壳22的内层24包括延伸进总体上U形外轮缘16中的突起29。外壳22的内层24还包括用于接收U形外轮缘16的第一和第二端部32的第一和第二凹槽30。用这样的方式，形成包括骨架12的外轮缘16和内层24的大致实心芯骨。
[0030]如上所述，中间层26在外壳20、22中的每个中的内层24上成型。在描述的实施例中，中间层26是成型聚氨酯，但是也可以利用其它的可成型材料。外层28是包裹皮革，但是可以由聚氨酯、包括头层皮和二层皮的包裹皮革、山羊皮、粘结/合成革、泡沫聚氨酯、山都平(sanosprene)注射成型材料、热塑性聚稀经(Thermoplastic Olefins，TPO)/热塑性弹性体(Thermoplastic Elastomers，TPE)注射成型材料、织物纺织品(例如，棉布、牛仔布、乙稀树脂、尼龙和丝绸以及其他材料)、碳纤维、木材、水纹塑料(hydrographic plastic)、着色塑料、免喷涂工艺塑料(mold-1n-color plastic)、电镀塑料、泡沫聚苯乙稀、石墨填充(GF)尼龙、聚碳酸酯注射成型材料、基于橡胶的混合物、氯丁橡胶、金属包层(模内或卷压)塑料和其他材料制成。
[0031]如图2所示的描述的实施例中，外壳20、22相互邻接。外壳20、22可以通过互锁或重叠连接件接合在一起。如图3所示，外壳20、22通过内部卡扣或卡子34接合在一起。将卡子定义为一种装置，其通常是柔性的或通过弹簧起作用，用于将物体保持在恰当的位置或将多个物体保持在一起。卡子34定位为沿内层24的内沿以将外壳20、22对齐并锁紧在一起。在供选择的实施例中，外壳20、22可以通过会将其互锁的独立装饰条接合在一起。当然，不同的卡子或卡扣可以用来互锁外壳20、22。
[0032]在图4所示的供选择的实施例中，外壳20、22包括四个独立成型的壳体部或外壳部。可以利用更多或更少的外壳部，这取决于在方向盘总成中使用辐条的数量。具体地，夕卜壳包括第一和第二轮缘部42、44以及第一和第二辐条部46、48。同样地，另一个外壳包括第一和第二轮缘部50、52以及第一和第二辐条部54、56。如上述的对于外壳20和22，每个部(42、44、46、48、50、52、54以及56)包括与骨架12连接的内层24、在内层上成型的中间层26、以及覆盖中间层的外层28。内层24、中间层26和外层28由如上述的用于外壳20和22的材料制造。
[0033]更多地，相应的部分相互邻接并且通过互锁或重叠连接件接合在一起。换句话说，第一轮缘部42和相应的轮缘部50通过如上所述的内部卡扣或卡子34接合在一起。与图3中所示的相似，卡子34定位为沿内层24的内沿以将轮缘部42、50对齐并锁紧在一起。在供选择的实施例中，轮缘部42和50可以通过会将其互锁的独立装饰条接合在一起。当然，不同的卡子或卡扣可以用于将每个部分与其相应的部分互锁。为清楚起见，在描述的实施例中，轮缘部42和50、轮缘部44和52、辐条部46和56、以及辐条部48和54是相应的部分。
[0034]在本发明的另一方面，制造方向盘总成10的方法包括以下步骤:形成多个内层部，将中间层成型到多个内层部中的每个上，覆盖多个内层部中的每个的中间层，并且将多个内层部中的每个固定为邻近多个内层部的相应的内层部以及骨架。骨架包括方向盘毂、轮缘和连接方向盘毂和轮缘的至少两个辐条。
[0035]如图5所示，在第一步骤中，例如轮缘部60的内层58是由纤维板、塑料或其他层压材料制成并且具有符合骨架12的轮缘16的形状。在本实施例中，轮缘16是总体上U形并且内层58包括将延伸进总体上U形轮缘中且在安装时符合总体上U形轮缘的突起62。聚氨酯的中间层64在内层58上成型。虽然中间层64是成型聚氨酯，但是可以利用其它的可成型材料。然后成型中间层64被覆盖。在描述的实施例中，中间层64用皮层(Ieather wrap)66包覆，但是中间层64可以用聚氨酯、木材、水纹塑料、着色塑料、免喷涂工艺塑料、电镀塑料、金属包层(模制或卷压)塑料或其他材料覆盖。
[0036]如图6所示，在所描述的方法，固定步骤包括围绕骨架12将相应的部68、70(例如，轮缘或辐条部)互锁在一起。更具体地，例如围绕轮缘16将相应的轮缘部68、70固定在一起。同样地，围绕辐条将相应的辐条部固定在一起。如上所述并现示于图5，固定步骤也可以包括将例如卡扣或卡子的紧固件34定位为沿着内层58以围绕骨架12将内层部对齐并锁紧在一起。
[0037]总之，如在本发明中说明的方向盘总成10产生众多有益效果。方向盘总成在本领域中是可维修的，这是因为方向盘总成可组合的设计。更多地，方向盘总成降低了制造过程中材料的报废率，并且去除了与现有的方向盘总成相关的延长的固化时间，在现有的方向盘总成中初始的树脂层覆盖骨架的整体。所有这些都导致更快的制造、更低的报废率和方便维修以及部分更换。
[0038]为了说明和描述的目的已经提出前述内容。这样不是为了详尽描述或限制实施例到所公开的准确形式。对依据上述教导的明显修改及改变是可能的。当按照权利要求公平、合法和公平享有的宽度解释时，所有这样的修改和改变均包括在所附权利要求的范围内。
【主权项】
1.一种方向盘总成，包括: 骨架，所述骨架具有方向盘毂、轮缘和连接所述方向盘毂和所述轮缘的至少两个辐条；以及 第一和第二壳体，每个所述壳体具有连接到所述骨架的内层、在所述内层上成型的中间层、以及覆盖所述中间层的外层。2.如权利要求1所述的方向盘总成，其中所述第一壳体内层和所述第二壳体内层是互锁的。3.如权利要求2所述的方向盘总成，其中所述轮缘是总体上U形，且所述第一壳体内层包括延伸进所述总体上U形轮缘中的突起。4.如权利要求3所述的方向盘总成，其中所述第一壳体内层还包括用于接收总体上U形轮缘的第一和第二端部的第一和第二凹槽。5.如权利要求1所述的方向盘总成，其中每个所述第一和第二壳体包括至少两个壳体部。6.如权利要求5所述的方向盘总成，其中所述第一壳体包括第一和第二轮缘部以及第一和第二辐条部，且所述第二壳体包括第一和第二轮缘部以及第一和第二辐条部。7.如权利要求6所述的方向盘总成，其中相应的第一壳体部和第二壳体部是互锁的。8.如权利要求7所述的方向盘总成，其中所述中间成型层是聚氨酯。9.一种方向盘总成，包括: 骨架；以及 多个外壳部，每个所述外壳部包括内层、中间层和外层，且具有配对外壳部。10.如权利要求9所述的方向盘总成，其中所述骨架包括方向盘毂、总体上U形轮缘和连接所述方向盘毂和所述总体上U形轮缘的至少两个辐条，且多个所述外壳部中的每个的所述内层包括延伸进所述总体上U形轮缘中且符合所述总体上U形轮缘的突起。11.如权利要求9所述的方向盘总成，其中所述多个外壳部中的每个的所述内层以刚性的方式连接到所述骨架。12.如权利要求9所述的方向盘总成，其中所述多个外壳部中的每个的所述中间层是在所述多个外壳部中的每个的所述内层上成型。13.如权利要求9所述的方向盘总成，其中所述多个外壳部中的每个及其配对部是互锁的。14.如权利要求13所述的方向盘总成，其中所述多个外壳部中的每个的所述内层包括用于固定所述配对外壳部的卡子。15.一种包括如权利要求9所述的方向盘总成的车辆。16.—种制造方向盘总成的方法，包括以下步骤: 形成多个内层部； 将中间层成型到所述多个内层部中的每个上； 覆盖所述多个内层部中的每个的所述中间层；以及 将所述多个内层部中的每个固定为邻近所述多个内层部的相应的内层部并且围绕骨架。17.如权利要求16所述的制造方向盘总成的方法，其中所述骨架包括方向盘毂、轮缘、以及连接所述方向盘毂和所述轮缘的至少两个辐条。18.如权利要求16所述的制造方向盘总成的方法，其中固定步骤包括围绕所述骨架将所述相应的内层部互锁在一起。19.如权利要求16所述的制造方向盘总成的方法，其中所述中间层是聚氨酯。20.如权利要求16所述的制造方向盘总成的方法，其中互锁步骤包括将紧固件定位为沿着所述内层以围绕所述骨架将所述内层部对齐并锁紧在一起。
【文档编号】B32B27/06GK105835936SQ201610048856
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年1月25日
【发明人】迈克尔·约瑟夫·迪恩, 吉姆·罗伯特·查思萨
【申请人】福特全球技术公司