竹製汽車方向盤及其製造方法
2023-05-09 23:37:26
專利名稱：竹製汽車方向盤及其製造方法
技術領域：
本發明涉及一種機動車用方向盤及其製造方法，尤其是用於乘用車的竹製汽車方 向盤及其製造方法。
背景技術：
目前，已有的汽車方向盤構造是由骨架及外面包覆的高分子發泡材料構成，其中 骨架由鋼基板，鋼輻條，鋼輪圈焊接構成；在一些高檔乘用車上，骨架多數是由鋁鎂合金鑄 造而成。考慮到汽車環保的趨勢，焊接的鋼輻條骨架和鋁鎂合金壓鑄的骨架在經濟性和環 保性上都不夠理想。現在市場上也有竹、木製的方向盤，但僅僅是在傳統方向盤輪圈的外表 覆蓋一層1 2毫米厚的竹片，但是竹木材質在這方面的應用都是外觀用途或使手感涼爽， 其主要承載零件還是鐵或者鎂鋁合金材質的骨架。受市場需求和市場接受度的影響，在乘 用車領域無法實現大批量生產和應用，從功能方面來看，其無法承受在碰撞過程中的較大 載荷
發明內容
為了解決傳統焊接方向盤輻條和壓鑄的鋁鎂合金輻條的經濟性和環保性不盡人 意的問題，本發明提供了一種以天然環保材料——竹為骨架輪圈主體的竹製汽車方向盤， 該方向盤不僅能夠滿足正常駕駛和碰撞吸能的要求，而且在經濟環保性上也比焊接輻條式 和壓鑄鋁鎂合金式方向盤有較大優勢。為實現上述目的，本發明的技術方案如下一種竹製汽車方向盤，包括骨架，該骨架由輪圈，輻條，基板和花鍵套組成，所述輪 圈是由多個竹篾片依次粘合成的實心竹圈組成。所述實心竹圈的截面大致為矩形，該矩形截面的長度不小於30毫米，寬度不小於 25毫米。所述多個篾片是等長度和/或等厚度的。所述篾片的厚度是2-4毫米，長度是 40-60毫米。優選的，所述篾片的厚度是3毫米，長度是50毫米。一種竹製汽車方向盤的製造方法，該竹製汽車方向盤包括骨架，該骨架由輪圈，輻 條，基板和花鍵套組成，其特徵在於，包括如下步驟(1)選取無蟲眼竹片，將選出的竹片劈成等長度和厚度的篾片；(2)將所述篾片依次粘合成截面大致為矩形的實心竹圈；(3)再將實心竹圈加工成具有最終截面的輪圈。所述篾片被粘合前需經烘烤炭化以及防腐處理。所述輪圈的最終截面形狀是四面倒角的矩形或梯形。相比焊接鋼骨架和壓鑄的鎂鋁合金骨架，本發明更多的採用了節能環保的天然竹 材料，一定程度上減輕了零件的重量和成本，由於骨架輪圈是由多片篾片粘制而成，且在實 際碰撞中受載的情況是在各篾片的窄邊方向，經試驗驗證，實心竹圈強度完全可以達到甚至傳統鎂鋁合金骨架輪圈的強度，在車輛發生碰撞的時候起到保護駕駛員的作用。
圖1是本發明的竹製汽車方向盤骨架的總成裝配圖；圖2是組成骨架的竹製輪圈；圖3是單個篾片的示意圖；圖4是實心竹圈的示意圖；圖5是圖4所示的實心竹圈沿A-A向的截面示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施方式
對本發明的竹製汽車方向盤進一步詳細說明。本發明的竹製汽車方向盤包括方向盤骨架，以及包覆於所述骨架的高分子發泡材 料(圖未示)。圖1是本發明汽車方向盤的骨架的總成裝配圖，由輪圈1，輻條2，基板3和花鍵套 4組成。輪圈1整體上是由竹製材料製成，多個等長度和寬度的篾片10粘合在一起組成截 面大致為矩形的實心竹圈，如圖4和圖5所示，A-A向為實心竹圈的截面圖，再進一步加工 成具有指定最終截面的輪圈1，考慮到方向盤輪圈的形狀，竹圈截面基本上為四面倒角的矩 形或梯形，如圖2所示。其中，篾片10的厚度在2-4毫米之間，長度在40-60毫米之間，實 際的具體數值可能會隨方向盤輪圈大小的不同而進行微調，優選的，篾片10的厚度3毫米， 長度為50毫米。輻條2和基板3為鈑金衝壓件，花鍵套4為金屬鍛壓件，內部齒形由拉刀加工而 成，齒形由整車廠來決定。上述輻條2，基板3和花鍵套4均與現有的焊接方向盤類似，在此 不予詳述。上述竹製汽車方向盤的製造方法，包括如下步驟首先，挑選的無蟲眼竹片，將其劈成等長度和厚度的篾片10，如圖3所示。篾片 10需經烘烤炭化以及防腐處理。經試驗驗證，隨意選出的無蟲毛竹經烘烤和防腐處理後制 成的竹篾已經可以滿足後期強度要求，因此對竹篾的烘烤防腐技術無需設定特殊的技術要 求，從另一方面也大大降低了本發明的零件成本.然後，用定型工裝將塗過專用膠水的篾片依次粘合成截面大致為矩形的實心竹 圈。由於本發明用作方向盤骨架的輪圈是由多片篾片粘制而成，且在實際碰撞中受載的情 況是在各篾片的窄邊方向，經試驗驗證，25毫米x30毫米的矩形實心竹圈強度完全可以達 到甚至傳統鎂鋁合金骨架輪圈的強度，由於方向盤在碰撞過程中需要吸收一部分能量，所 以在實際應用中，還需要根據不同整車廠的設計要求來進行弱化。然後再把半成品竹圈用車床和/或磨床加工成指定截面的竹圈。截面形狀隨整車 廠的方向盤造型和所需的直徑可能會做適當的調整，考慮到方向盤輪圈的形狀，竹圈截面 基本上為四面倒角的矩形或梯形。關於成品的竹圈和鋼輻條的連接，採用鋼鎖扣的形式，即使輻條的末端捲曲包住 竹圈並壓緊；鋼輻條和鋼基板的聯接採用焊接工藝。此時方向盤的骨架已完成，在骨架外通 過塑料發泡的形式，可成型最終的機動車用方向盤。
與市場現在現有的少量竹製方向盤相比，本發明最大的區別在於將竹材料用於內 部骨架用來承受載荷以及吸收能量，骨架整體上是由竹製材料構成的。從成形好的竹製方 向盤來看，與傳統骨架的方向盤並無區別，不存在因外形特殊而不被消費者接受的情況。經 試驗驗證，隨意選出的無蟲毛竹經烘烤和防腐處理後製成的篾片已經可以滿足後期強度要 求，因此無需對篾片再設定特殊的技術要求，從另一方面也大大降低了本發明的零件成本 從方向盤成本上來看，使用本發明作為骨架的方向盤成本也將遠遠小於現在主流的鎂鋁合 金骨架方向盤。
權利要求
一種竹製汽車方向盤，包括骨架，該骨架由輪圈，輻條，基板和花鍵套組成，其特徵在於，所述輪圈是由多個竹篾片依次粘合成的實心竹圈。
2.根據權利要求1所述的竹製汽車方向盤，其特徵在於，所述實心竹圈的截面大致為 矩形，該矩形截面的長度不小於30毫米，寬度不小於25毫米。
3.根據權利要求1或2所述的竹製汽車方向盤，其特徵在於，所述多個篾片是等長度和 /或等厚度的。
4.根據權利要求3所述的竹製汽車方向盤，其特徵在於，所述篾片的厚度是2-4毫米， 長度是40-60毫米。
5.根據權利要求4所述的竹製汽車方向盤，其特徵在於，所述篾片的厚度是3毫米，長 度是50毫米。
6.一種竹製汽車方向盤的製造方法，該竹製汽車方向盤包括骨架，該骨架由輪圈，輻 條，基板和花鍵套組成，其特徵在於，包括如下步驟(1)選取無蟲眼竹片，將選出的竹片劈成等長度和厚度的篾片；(2)將所述篾片依次粘合成截面大致為矩形的實心竹圈；(3)再將實心竹圈加工成具有指定截面的輪圈。
7.根據權利要求6所述的竹製汽車方向盤的製造方法，其特徵在於，所述篾片被粘合 前需經烘烤炭化以及防腐處理。
8.根據權利要求7所述的竹製汽車方向盤的製造方法，其特徵在於，所述輪圈的截面 形狀是四面倒角的矩形或梯形。
9.根據權利要求5-6中任一項所述的竹製汽車方向盤的製造方法，其特徵在於，所述 篾片的厚度是2-4毫米，長度是40-60毫米。
10.根據權利要求9所述的竹製汽車方向盤的製造方法，其特徵在於，所述篾片的厚度 是3毫米，長度是50毫米。
全文摘要
本發明提供了一種以天然環保材料——竹，為骨架輪圈主體的竹製汽車方向盤，包括骨架，該骨架由輪圈，輻條，基板和花鍵套組成，所述輪圈是由多個竹篾片依次粘合成的實心竹圈組成。該方向盤不僅能夠滿足正常駕駛和碰撞吸能的要求，而且在經濟環保性上也比焊接輻條式和壓鑄鋁鎂合金式方向盤有較大優勢。
文檔編號B27M3/00GK101844580SQ20101016645
公開日2010年9月29日 申請日期2010年4月29日 優先權日2010年4月29日
發明者司永芳, 吳徵, 朱正校 申請人:天合汽車研發(上海)有限公司;浙江正邦汽車模具有限公司