方向盤芯骨、方向盤、轉向裝置的製作方法

2024-01-20 04:03:15 1

專利名稱：方向盤芯骨、方向盤、轉向裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種搭載於車輛上的車輛操舵用方向盤的構築技術。
背景技術：
一直以來，例如在下述專利文獻1中公開了一種車輛操舵用方向 盤的結構。專利文獻1記載的方向盤通過使由金屬材料構成並具有斷 面半分割狀部位的上部殼體和下部殼體相互疊合，從而形成了具有由 金屬材料構成的圓環狀部位的方向盤芯骨。在設計這種方向盤時，要 求在不降低方向盤芯骨的剛性的前提下實現輕量化。
專利文獻l:日本特開2000 — 211529號公報

發明內容
鑑於上述情況，提出了本發明，本發明的目的是對搭載於車輛上 的車輛操舵用方向盤提供一種既能實現方向盤芯骨的輕量化又能維持 剛性的有效技術。
為了實現上述目的，構成本發明。而且，本發明適用於搭載在以 汽車為首的公交車、計程車、船舶、電車等所有移動體上的車輛操舵
用方向盤的構築技術。
本發明的方向盤芯骨是一種形成車輛操舵用方向盤的盤骨架的芯 骨部分。也就是該方向盤芯骨設置在由金屬材料構成的方向盤芯部上， 是構成用於確保方向盤自身強度的骨架部分的部件，也被稱作構成方 向盤的"方向盤骨架"或"方向盤芯材"。該方向盤芯骨至少包括軸 套部、環狀部、盤輻部。軸套部構成方向盤芯骨的各個部位中、連接方向盤芯骨和轉向軸的部位。環狀部構成方向盤芯骨的各個部位中、 形成圓環狀且斷面形成圓筒狀的部位。盤輻部構成方向盤芯骨的各個 部位中、連接環狀部和軸套部的部位。
通過使第1半分割部和第2半分割部相互疊合而形成上述環狀部。 第1半分割部構成形成圓環狀且斷面形成半分割狀的金屬制的部位。 第2半分割部構成形成圓環狀且斷面形成半分割狀的樹脂制的部位。 第1半分割部和第2半分割部典型地構成斷面呈半圓狀、半橢圓狀、 大致C字狀或大致U字狀的部位。而且，該環狀部如下構成相對方 向盤芯骨的延伸面以交叉狀延伸的多個延伸片處於由第1半分割部和 第2半分割部分隔成的區域內；上述多個延伸片沿著第1半分割部和 第2半分割部各自的內周面仿形而成。這裡所說的"交叉狀"廣義地 包括沿著與方向盤芯骨的延伸面、即圓環狀的第1半分割部和第2半 分割部的延伸面交叉的方向延伸的結構，典型地可以採用沿與方向盤 芯骨的延伸面正交的方向延伸的結構。此外，位於由第1半分割部和 第2半分割部分隔成的區域內的多個延伸片可以與第1半分割部或第2 半分割部一體構成，也可以與第1半分割部和第2半分割部分體構成。
根據本發明的方向盤芯骨的上述結構，既能實現輕量化，又能維 持剛性。即，通過由樹脂材料形成第2半分割部，與例如第1半分割 部及第2半分割部均由金屬材料形成的情況相比，能夠使方向盤芯骨 的整體重量減輕。另一方面，由於相對於方向盤芯骨的延伸面以交叉 狀延伸的多個延伸片處於由第1半分割部和第2半分割部分隔成的空 間區域內，因此上述多個延伸片起到了對方向盤芯骨進行加固的加強 筋的作用，即使在由樹脂材料構成第2半分割部的情況下，也能防止 方向盤的整體強度降低。而且，由於多個延伸片沿著第1半分割部和 第2半分割部各自的內周面仿形而成，因此，可以由延伸片堵塞由第l 半分割部和第2半分割部分隔成的空間區域，從而能夠維持方向盤的 整體形狀。在本發明的方向盤芯骨的其他方式中，優選延伸片與第1半分割 部構成一體狀。這裡所說的"一體狀"主要包括在第1半分割部成形 時在第1半分割部的內周面上形成多個延伸片的方式、或在第1半分 割部成形後在第1半分割部的內周面上接合多個延伸片的方式。根據 這種結構，能夠減少方向盤芯骨的部件數量並降低製造成本。
本發明的車輛操舵用方向盤至少具有形成該方向盤的盤骨架的方 向盤芯骨、覆蓋方向盤芯骨周圍的樹脂制的覆蓋部。該方向盤的方向 盤芯骨具有與上述結構的方向盤芯骨相同的結構。根據這種結構，提 供一種既能實現方向盤芯骨輕量化又能維持剛性的方向盤。而且，能 夠維持方向盤整體的形狀。
在本發明其他方式的方向盤中，優選上述方向盤芯骨的第1半分 割部與延伸片構成一體狀。根據這種結構，提供一種能夠減少方向盤 芯骨的部件數量並降低製造成本的方向盤。
本發明其他方式的方向盤包括覆蓋方向盤芯骨的各個部位中的軸 套部的樹脂制的覆蓋部件。使該覆蓋部件向環狀部一側伸出而構成上
述第2半分割部。根據這種結構，能夠將第2半分割部兼用作構成方 向盤芯骨的環狀部的部件和覆蓋軸套部的部件。
本發明的轉向裝置至少具有上述結構的方向盤和氣囊模塊。氣囊 模塊設置在方向盤的外形內，且在車輛發生碰撞時由在乘員約束區域 展開膨脹的氣囊對車輛乘員進行約束。根據這種結構，能夠提供一種 具有既能實現方向盤芯骨輕量化又能維持剛性的方向盤的轉向裝置。
發明效果
根據本發明，在車輛操舵用方向盤中，通過使金屬制的第1半分 割部和樹脂制的第2半分割部相互疊合而構成方向盤芯骨中的環狀部。 相對於該方向盤芯骨的延伸面以交叉狀延伸的多個延伸片處於由上述
6第1半分割部和第2半分割部分隔成的區域內。上述多個延伸片沿著 第1半分割部和第2半分割部各自的內周面仿形而成，從而能夠獲得 通過由樹脂製造第2半分割部所產生的輕量化效果，並獲得通過沿著 第1半分割部和第2半分割部各自的內周面仿形而形成多個延伸片所 產生的剛性提高的效果，由此能夠實現方向盤芯骨的輕量化並維持剛 性。


圖1是本實施例的轉向裝置100的俯視圖； 圖2是圖1中方向盤101的分解立體圖； 圖3是顯示圖1中方向盤101的分解斷面結構的視圖； 圖4是顯示本實施例的方向盤芯骨102的環狀部102a的斷面結構 的視圖5是構成圖4中的環狀部102a的第1半分割部104a的立體圖。
具體實施例方式
下文將參照附圖對本發明轉向裝置的一個實施例即轉向裝置100 進行說明。在圖1中顯示轉向裝置100的整體結構。圖1是顯示本實 施例的轉向裝置100的俯視圖。
如圖1所示，本實施例的轉向裝置100至少具有駕駛員在車輛操 舵時使用的環狀方向盤101、安裝在方向盤101的外形內的氣囊模塊 110。這裡所說的方向盤101對應於本發明中的"車輛操舵用的方向盤"， 這裡所說的氣囊模塊110對應於本發明中的"氣囊模塊"。
氣囊模塊IIO至少具有氣囊112、保持器114、模塊罩(稱作"模 塊底座"或"氣囊罩")116、充氣機118。氣囊112被以摺疊為預定 形狀的狀態收納在保持器114內，構成氣囊體。在車輛發生碰撞前， 由模塊罩116覆蓋氣囊112的乘員(也稱作"駕駛員") 一側；另一 方面，在車輛發生碰撞時，通過從充氣機118供給展開膨脹用的氣體，使模塊罩116沿撕裂線(圖中未示)開裂的同時朝向對乘員進行約束 的乘員約束區域展開膨脹。
方向盤101的結構部件大體分為方向盤芯骨102和覆蓋部103。方 向盤芯骨102就是形成方向盤101的盤骨架的芯骨部分，設置在方向 盤101的芯部上並構成用於確保方向盤101自身強度的骨架部分。因 此，這裡所說的方向盤芯骨102也可以被稱作構成方向盤101的"方 向盤骨架"或"方向盤芯材"。方向盤芯骨102至少包括構成圓環狀 的環狀部102a、軸套部102b和盤輻部102c。環狀部102a構成方向盤 芯骨102中的規定方向盤外形的環狀部位。軸套部102b構成在方向盤 芯骨102的中央區域與作為車輛操舵軸的轉向軸(圖中未示)相連的 部位。盤輻部102c構成連接環狀部102a和軸套部102b的部位。在圖 1中顯示了具有3個盤輻部102c的情況。這裡所說的方向盤芯骨102 相當於本發明中的"方向盤芯骨"。這裡所說的環狀部102a、軸套部 102b和盤輻部102c分別相當於本發明中的"環狀部"、"軸套部"和 "盤輻部"。
覆蓋部103構成對方向盤芯骨102的上側殼體部(下文所述的上 部殼體104)進行覆蓋並由樹脂材料製造的覆蓋部。g卩，覆蓋部103構 成方向盤芯骨102的樹脂成形時的樹脂層。典型地由聚丙烯(PP)樹 脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)樹脂、尿垸樹脂等工業樹脂進行注 射成形，從而形成覆蓋在方向盤芯骨102的上側殼體部上的覆蓋部103。 這裡所說的覆蓋部103相當於本發明中的"覆蓋部"。
下文將參照圖2 圖5對本實施例的方向盤芯骨102的詳細結構進 行說明。圖2是顯示圖1中的方向盤101的分解立體圖。圖3顯示了 圖1中的方向盤101的分解斷面結構。圖4顯示了本實施例的方向盤 芯骨102的環狀部102a的斷面結構。圖5是顯示構成圖4中的環狀部 102a的第1半分割部104a的立體圖。200810177926.2
說明書第6/9頁
如圖2和圖3所示，方向盤芯骨102具有由金屬材料構成的上部 殼體104和由樹脂材料構成的下部殼體105。在方向盤成形時，上部殼 體104的表面由覆蓋部103覆蓋。通過使上部殼體104中構成圓環狀 且斷面形成半分割狀的金屬制的第1半分割部104a和下部殼體105中 構成圓環狀且斷面形成半分割狀的樹脂制的第2半分割部105a相互疊 合，構成斷面形成圓筒狀的方向盤芯骨102的環狀部102a。第1半分 割部104a和第2半分割部105a典型地構成斷面為半圓狀、半橢圓狀、 大致C字狀或大致U字狀的部位。金屬制的上部殼體104通常由鎂合 金或鋁合金等構成。樹脂制的下部殼體105典型地由聚丙烯(PP)樹 脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)樹脂、尿烷樹脂等工業樹脂通過噴 射成形而形成。這裡所說的第1半分割部104a和第2半分割部105a 分別相當於本發明中的"第1半分割部"和"第2半分割部"。也可 以將僅由金屬材料構成的上部殼體104的單體稱作方向盤芯骨。
根據這種結構，至少下部殼體105由樹脂材料形成，與例如上部 殼體和下部殼體均由金屬材料形成的情況相比，能夠使方向盤芯骨102 的整體重量減輕。而且，方向盤101的表皮外觀部分為由覆蓋部103 和下部殼體105形成的分割結構，因此，增大了設計的自由度，同時 使裝飾加工變得簡單。
而且對於本結構來說，也可以如圖3所示，優選通過使對軸套部 102b進行覆蓋的樹脂制的覆蓋部件106伸長而構成下部殼體105。如 果採用這種結構，則第2半分割部105a可以兼用作構成方向盤芯骨102 的環狀部102a的部件和覆蓋軸套部的下表面的部件。
如圖4和圖5所示，在本實施例中，相對於方向盤芯骨102的延 伸面以交叉狀延伸的多個金屬制的延伸片107處於由第1半分割部 104a和第2半分割部105a分隔成的空間區域內。上述延伸片107由具 有規定板厚的圓形平板形成，分別沿著第1半分割部104a的內周面 104b和第2半分割部105a的內周面105b仿形而成。在由第1半分割部104a和第2半分割部105a分隔成的空間區域內，上述延伸片107 的設置數量和設置位置可任意設定。這裡所說的延伸片107相當於本 發明中的"延伸片"。
根據這種結構，多個延伸片107起到了對方向盤芯骨102進行加 固的加強筋的作用，即使在由樹脂材料構成下部殼體105的情況下， 也能防止方向盤101的整體強度降低。而且，由於多個延伸片107的 形狀分別沿著第1半分割部104a的內周面和第2半分割部105a的內周 面仿形而成，因此，由第1半分割部104a和第2半分割部105a分隔成 的空間區域可以由延伸片107堵塞，從而能夠維持方向盤101的整體 形狀。
優選金屬制的延伸片107如圖4所示那樣地均與金屬制的第1半 分割部104a構成一體狀。這裡所說的"一體狀"主要包括在上部殼 體104 (第1半分割部104a)成形時在第1半分割部104a的內周面上 形成多個延伸片107的方式、或在上部殼體104 (第1半分割部104a) 成形後在第1半分割部104a的內周面上接合多個延伸片107的方式。 在一體形成第1半分割部104a和多個延伸片107時，優選使用鎂合金 或鋁合金等通過壓鑄成形。根據這種結構，能夠減少方向盤芯骨102 的部件數量並降低製造成本。
關於上述結構的上部殼體104 (第1半分割部104a)和下部殼體 105 (第2半分割部105a)的接合方式，除了螺紋連接的固定方式之外， 還可以適當採用摩擦焊接或超聲波焊接等方式。特別是在利用螺紋連 接的固定方式的情況下，通過使用如圖5所示的螺紋孔104c之類的孔， 能夠將第1半分割部104a和第2半分割部105a相互連接固定。此時， 能夠以不同材質和形狀構成覆蓋上部殼體104的覆蓋部103以及下部 殼體105。例如可以根據用戶的喜好容易地對方向盤101的握持表皮的 觸覺或粗糙度等進行調整。關於覆蓋上部殼體104的覆蓋部103和下部殼體105的表面結構， 可以適當採用下述方式通過直接對覆蓋部103和下部殼體105的表 面進行單色塗覆或圖案印刷而進行裝飾的方式；或通過將真皮革、合 成皮革、金屬板、織布、織物、樹脂板、橡膠膜等粘接在覆蓋部103 和下部殼體105的表面上而進行裝飾的方式等。
根據本實施例的方向盤芯骨102、方向盤101和轉向裝置100的結 構，通過將金屬制的第1半分割部104a和樹脂制的第2半分割部105a 相互疊合而構成方向盤芯骨102中的環狀部102a，並且將多個延伸片 107設置在由第1半分割部104a和第2半分割部105a分隔成的空間區 域內，使延伸片107沿著第1半分割部104a的內周面和第2半分割部 105a的內周面仿形而成，能夠獲得通過由樹脂製造第2半分割部105a 所產生的輕量化效果，並獲得通過沿著第1半分割部104a的內周面和 第2半分割部105a的內周面仿形而形成延伸片107所產生的剛性提高 的效果，能夠實現方向盤芯骨102的輕量化並維持剛性。
其他實施例
另外，本發明並不限於上述實施例，也可以考慮其他各種應用和 變形。例如也可以實施應用了上述實施例的下述各種方式。
在上述實施例中，記載了通過使覆蓋軸套部102b的覆蓋部件106 伸出而構成下部殼體105 (第2半分割部105a)的情況，但是也可以根 據需要釆用使覆蓋部件106和下部殼體105分體構成的結構。
而且，在上述實施例中，雖然記載了處於由第1半分割部104a和 第2半分割部105a分隔成的空間區域內的多個延伸片107為與第1半 分割部104a構成一體狀的金屬制延伸片的情況，但是在本發明中，也 可以使多個延伸片107與第l半分割部104a或第2半分割部105a分體 構成。而且，在本發明中，替代延伸片107或在延伸片107的基礎上， 也可以採用與第2半分割部105a構成一體狀的樹脂制延伸片，該延伸片的形狀與延伸片107的形狀相同。
此外，雖然在上述實施例中記載了汽車的轉向裝置，但是本發明 的技術還適用於除汽車以外的其他車輛，例如公交車、計程車、船舶、 電車等所有移動體中的轉向裝置的結構。
權利要求
1. 一種形成車輛操舵用的方向盤的盤骨架的方向盤芯骨，其具有連接所述方向盤芯骨和轉向軸的軸套部、構成圓環狀且斷面形成圓筒狀的環狀部以及連接所述軸套部和所述環狀部的盤輻部，其特徵在於，所述環狀部是通過將構成圓環狀且斷面形成半分割狀的金屬制的第1半分割部和構成圓環狀且斷面形成半分割狀的樹脂制的第2半分割部相互疊合而形成的；並且，相對所述方向盤芯骨的延伸面以交叉狀延伸的多個延伸片處於由所述第1半分割部和所述第2半分割部分隔成的區域內；所述多個延伸片沿著所述第1半分割部和所述第2半分割部各自的內周面仿形而成。
2. 根據權利要求l所述的方向盤芯骨，其特徵在於，所述第l半 分割部和所述延伸片構成一體狀。
3. —種車輛操舵用的方向盤，其具有形成所述方向盤的盤骨架的 方向盤芯骨和覆蓋所述方向盤芯骨周圍的樹脂制的覆蓋部，所述方向盤芯骨具有連接該方向盤芯骨和轉向軸的軸套部、構成 圓環狀且斷面形成圓筒狀的環狀部以及連接所述軸套部和所述環狀部 的盤輻部，其特徵在於，所述環狀部是通過將構成圓環狀且斷面形成半分割狀的金屬制的 第1半分割部和構成圓環狀且斷面形成半分割狀的樹脂制的第2半分 割部相互疊合而形成的；並且，相對所述方向盤芯骨的延伸面以交叉 狀延伸的多個延伸片處於由所述第1半分割部和所述第2半分割部分 隔成的區域內；所述多個延伸片沿著所述第1半分割部和所述第2半分割部各自 的內周面仿形而成。
4. 根據權利要求3所述的方向盤，其特徵在於，所述方向盤芯骨 的結構為，所述第1半分割部和所述延伸片形成一體狀。
5. 根據權利要求3或4所述的方向盤，其特徵在於， 所述方向盤包括覆蓋所述方向盤芯骨各部位中的所述軸套部的樹脂制的覆蓋部件，所述第2半分割部的結構為，使所述覆蓋部件向所述環狀部一側 伸出。
6. —種轉向裝置，其具有車輛操舵用的方向盤和設置在所述方向 盤的外形內且在車輛發生碰撞時利用在乘員約束區域展開膨脹的氣囊 約束車輛乘員的氣囊模塊，其特徵在於，所述方向盤使用權利要求3至5中任一項所述的方向盤構成。
全文摘要
本發明提供一種方向盤芯骨、方向盤、轉向裝置，尤其對搭載於車輛上的車輛操舵用方向盤提供一種既能實現方向盤芯骨的輕量化又能維持剛性的有效技術。在搭載於車輛上的車輛操舵用方向盤(101)中，通過使金屬制的第1半分割部(104a)和樹脂制的第2半分割部(105a)相互疊合而形成方向盤芯骨(102)中的環狀部(102a)，並且相對方向盤芯骨(102)的延伸面以交叉狀延伸的多個延伸片處於由第1半分割部(104a)和第2半分割部(105a)分隔成的區域內，上述多個延伸片分別沿著第1半分割部(104a)和第2半分割部(105a)各自的內周面仿形而成。
文檔編號B62D1/04GK101439731SQ20081017792
公開日2009年5月27日 申請日期2008年11月21日 優先權日2007年11月22日
發明者佐藤健 申請人:高田株式會社