專利名稱：轉(zhuǎn)向盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及重量^JL具有轉(zhuǎn)向盤所必需的慣性矩的轉(zhuǎn)向盤。
背景技術(shù)：
迄今，作為減小車輛重量以改善燃油消耗等的一部分，需要減小轉(zhuǎn)向盤的 重量?？紤]到逸泉，提出了芯部件通過模鑄靴^^j如4l^而制作的轉(zhuǎn)向 盤(參見日本專利申請臨時Z/Hf 10-203376 )JW卜，提出了用纖,強(qiáng)塑州FRP) 制作的轉(zhuǎn)向盤芯部件(參見曰本專利申請審查^Hf 6-98712 )。
另一方面，i^^"4^向盤具有高慣性矩。
因此，在轉(zhuǎn)向盤被簡單地制成頓的情況下，其慣性矩變得過低。這^"f吏 轉(zhuǎn)向盤具有一些問題。例如，在日本專利申請審查^Hf 6-98712中指出具有FRP 芯部件的M轉(zhuǎn)向盤傾向于具有圓周4^動的問題。為了解決這一問題，該專利 申請中提出，通it^圏部，繞高比重纖維(例如，金屬線)來提高轉(zhuǎn)向盤 輪圏部分的重量。然而，由于需要附加的設(shè)備和增加生產(chǎn)步驟，這一提議不可 g地增加了轉(zhuǎn)向盤的生產(chǎn)禮^。
jtb^卜，傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向盤(參見附圖3和4)的生產(chǎn)方法是在芯部件"b"的輪圖 部分用鋁帶"d"臨時固定鐵插入塊"c"，然后用比重小于0. 6的常規(guī)的聚氨酯 樹脂套"e"包覆輪圖部分，該鐵插入塊"c"用于增加輪團(tuán)部分的重量，由于 零件和生產(chǎn)步驟的增加，這一方法在生產(chǎn)^^方面M不利的。
發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供滿錢輕重量和##轉(zhuǎn)向盤所必需的慣性矩 兩者的轉(zhuǎn)向盤，而且無需附加的設(shè)備和無需零件數(shù)目的增加。
才娥本發(fā)明，提供轉(zhuǎn)向盤，其包拾
具有4&^部分、輻^j^^輪圏部分的芯部件，該^^p分)^伸在該械 部分^^玄輪圈部分之間；和
至少^t該芯部件的輪圏部分的聚氨酯部件,該聚氨酯部件具有0. 7至0. 9 的比重和45至60的肖氏A硬度，
其中定義為該芯部件和該聚氨酯部件的組合的轉(zhuǎn)向盤本體(steering wheel proper)具有1. 0至2. 5kg的重量。
作為i^9f究的結(jié)果，本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過使用(a)旨材料用于芯 部件以使該轉(zhuǎn)向盤本^^有1. 0至2. 5kg的重量和(b)具有0. 7-0. 9的特定比 重和特定石級(即，45-60的肖氏A石嫂)的該特殊的聚氨酯部件以至少^a該 芯部件的輪圏部分，能夠?qū)峉Lh述目的。
才娘本發(fā)明，提供生產(chǎn)轉(zhuǎn)向盤的方法，包括以下步驟
(a) 提供芯部件，該芯部件具有^^部分、^Ml^^輪圏部分，該絲 部分延伸在該^^部^j亥輪圏部分之間；和
(b) 通過將多異氰酸酯組分與包含發(fā)泡劑和3-5wt %的交聯(lián)劑的多元醇組 分^/^而實施注射成型，該發(fā)泡劑的量使得通過#^千克^甲酸酯原料^^， 由該M甲酸酯原料產(chǎn)生0. 8-1. 5升氣體，由此生^^氨酯"W^同時用該聚 氨酯部件至少^^該芯部件的輪圏部分。
本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)將從下面結(jié)合附圖的優(yōu)選實施方案的說明中變得清 楚，其中
圖1 ;|^示4 本發(fā)明實施方案的轉(zhuǎn)向盤的示意圖； 圖2是沿圖1的II-II線所取的截面圖； 圖3;l^示傳,向盤的示意圖；和 圖4是沿圖3的IV-IV線所取的截面圖。 M實施方式
參照圖1和2,以下晰M居本發(fā)明的實施方案的轉(zhuǎn)向盤作示例性的詳細(xì)說明。
如圖1所示，轉(zhuǎn)向盤包括芯部件"b"，該芯部件"b"具有輪圏部分l、輻 條部分2和，都分3。該輻條部分2延伸于該輪圏部分1和該^^部分3之間。 該轉(zhuǎn)向盤還包^^氨酯部件"a"，該聚氨酯部件"a"至少包覆該芯部件"b" 的輪圏部分1 (參見圖2 )。該聚氨酯部件是具有0. 7至0. 9的比重和45至60 的肖氏A》M^的特殊聚氨酯。
如上所述，該轉(zhuǎn)向盤本體(即該芯部件和該聚氨酯部件的組合)具有1. 0 至2， 5kg的重量，m為1, 5-1. 8kg。需對旨出的是當(dāng)討^i亥轉(zhuǎn)向盤本體的重量
時，安^^fe部分3上的安全氣嚢組M常被排除在該轉(zhuǎn)向盤本^^卜。通 過^^適當(dāng)?shù)膄et芯部件，可以使該轉(zhuǎn)向盤本^"有1. 0至2. 5kg的重量，即 ^^發(fā)明的聚氨S旨部件具有相對高的0. 7-0. 9的比重。
^ 1輕于常規(guī)#1失的材辨為該絲芯部件是可能的。例如，可選自(a) 鎂、鈦、鋁等的輕^r的鑄造制品、(b)纖維增強(qiáng)塑料、和(c)通過^^壓制 板部件而制備的壓制的芯部件。在這些中，特別^i^f^I4^r，它易于敗 并且即使重量輕^"有高強(qiáng)度。
才娥本發(fā)明，通過使用至少包覆芯部件的輪圏部分的特殊的聚氨酯部件來 調(diào)節(jié)輕質(zhì)轉(zhuǎn)向盤的慣性矩至適當(dāng)值是可能的。這是調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)向盤的慣性矩非常有 效的方法。因此，本發(fā)明中不必提供復(fù)雜的M，例如在輪圏部分固定特殊部 件(配重)。彭卜，本發(fā)明的聚氨酯部件能為駕駛員提供柔軟的觸感，即使其重 量重。
如上所述，本發(fā)明中^^)M芯部件以使得該轉(zhuǎn)向盤本體重量更輕。這使 得有必要調(diào)整或提高轉(zhuǎn)向盤的慣性矩。這-"^I節(jié)可以通過僅^^本發(fā)明的特殊 的聚氨酯部件而進(jìn)行。因此，本發(fā)明中對轉(zhuǎn)向盤的其他結(jié)構(gòu)并無特別限制，并 且可以與傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向盤的那些結(jié)構(gòu)相同。
因此，可以通過常規(guī)的聚氨酯的注射成型來制ii^發(fā)明的轉(zhuǎn)向盤，不包括 對制造聚氨酯斧降的方法進(jìn)行調(diào)節(jié)以使該聚氨酯部^4o下所述具有0. 7至0. 9 的比重和45至60的肖氏A多見￡。
通過調(diào)節(jié)從氨基曱酸酯原料中產(chǎn)生的氣體量至每千克氨基曱酸酯原料 0. 8-1. 5升，M地1. 0-1, 3升，可以使聚氨酯部件具有0. 7至0. 9的比重。這 一調(diào)節(jié)可以通itit當(dāng)?shù)豝^氨基曱酸酯原料中的發(fā)泡劑的量而進(jìn)行。如果少于 每千克tt曱酸酯原料0. 8升，發(fā)泡可能變得不足。這可青^U主射成型過程 中的不完全填充。如果大于針克絲甲酸酯原料1. 5升，聚氨酯部件的比重 可能變得過4氐。
氨基甲酸酯原料可定義為例如(a)多元醇材料或含有多元醇和其他常用添 加劑(例如，催化劑、交聯(lián)劑、泡沫穩(wěn)定劑、發(fā)泡劑、顏^i^t、定劑)的組 分與(b)多異氰酸酯材料或含有多異氰酸酯的組分的組合，在生產(chǎn)聚氨酯部件 時將它們^^在一^。
通過將用于制備聚氨酯部件的多元醇或多元醇組分中的交聯(lián)劑的量調(diào)節(jié)為
多元醇或多元醇組分總重量的3-5wt。/Q， ^i^4-5wt%,可以使聚氨酯部件具 有4 5至6 0的肖氏A石級。當(dāng)駕駛員緊4^il種具有4 5至6 0的肖氏A石級的轉(zhuǎn) 向盤時，可以提鵬駛員柔軟的觸感。
與本發(fā)明相反，在轉(zhuǎn)向盤的傳統(tǒng)聚氨酯部件的制備過程中，由氨基甲酸酯 原料生成的氣體可能大約是針克絲曱酸酯原料2升，由jtbR供聚氨酯部件 約0.45-0. 55的比重。jHW卜，用于制4^統(tǒng)聚氨酯部件的多元醇或多元醇組分 中的交聯(lián)劑的量可能約為6wt % 。
以下詳細(xì)說明本發(fā)明轉(zhuǎn)向盤的聚氨S旨部件的形成方法。該方法可以通過類
似于用于制M統(tǒng)轉(zhuǎn)向盤的注射成型進(jìn)行。在該方法中，將芯部件;M:4^ 中形成的空腔內(nèi)，然后通it^注射成型而形成聚氨酯樹脂部件以至少包覆芯 部件的輪圏部分。
在M注射成型中，將多元醇材料或組分與多^酸酯材料或組分混合。 多元醇組分可以具有以下示例性的組成(a ) 90-95重量份(例如"重量份) 的三官能聚醚多元醇、(b) 0. 2-0. 6重量份(例如0. 4重量份)的催化劑、(c ) 3-5重量輛交聯(lián)劑、(d)0.2重量份的泡沫穩(wěn)定劑、(e)0.5重量份的發(fā)泡劑、 (f) 0. 8重量份的顏料、和(g) 0. 2-0. 6重量份(例如，0. 4重量份)的顏| 定劑。多^"ll^酯材料可包括25-45重量份(例如，30重量份)的改性的二苯 基曱^i^^旨(MDI)。
^^發(fā)明的轉(zhuǎn)向盤的^^部^€接有^^氣嚢蓋。將^氣嚢^A^^部 ^!內(nèi)部空間，用^r^J^i^。
才娥本發(fā)明，不必使用200-300g的配重，該配重對獲得輕質(zhì)轉(zhuǎn)向盤的適當(dāng) 慣性矩M必要的，該輕質(zhì)轉(zhuǎn)向盤具有4^r芯部件，該4^r芯部件^t有 比重約為0. 6的聚氨S旨樹脂。與具有該配重的傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向盤相比，^fM具有更高 的0. 7至0. 9比重的特殊聚氨酯部件的本發(fā)明的轉(zhuǎn)向盤，整^MT減小約150g的 重量。
^^轉(zhuǎn)向盤通ii^傳統(tǒng)的具有大約0. 6的比重的聚氨S旨樹脂包復(fù)^^芯 部件而制造，并JL^4l^ir芯部件上無配重。該轉(zhuǎn)向盤在減輕重量方面^J:好 的。然而，它在慣性矩方面變得不合絲者過低。因此，有可^ii^轉(zhuǎn)向盤故 障的發(fā)生，例如圓周振動。在使用由鑄鐵制成的傳統(tǒng)芯部件的情況下，不必使 用配重。然而，產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向盤重量過大。
在本發(fā)明中，通過^ )4I^金芯部件，轉(zhuǎn)向盤本體的重量可以為1.5至 1.8kg。與本發(fā)明相反，具有鐵和鋁制成的芯部件的轉(zhuǎn)向盤本體的重量是2.0至 2. 2kg，和具有完全由鑄鐵制成的芯部件的轉(zhuǎn)向盤本體的重量是2. 5至3. Okg。
雖然對本發(fā)明通過上面的實施方案進(jìn)行了說明，本發(fā)明不限于上面的實施 方案。由說明書和附圖中^Hf的本發(fā)明概念得到的明顯范圍也包含在內(nèi)。因此， 本發(fā)明^Uti^斤附的^U'J要求限定。
^p出的曰本專利申請2006-197567 (2006年7月20日提交)的4^P內(nèi)容， 本申請中^"求M;^K,扭bit過參考而引入。
權(quán)利要求
1、轉(zhuǎn)向盤，包括:具有輪轂部分、輻條部分和輪圈部分的芯部件，該輻條部分延伸在該輪轂部分和該輪圈部分之間；和至少包覆該芯部件的輪圈部分的聚氨酯部件，該聚氨酯部件具有0.7至0.9的比重和45至60的肖氏A硬度，其中由該芯部件和該聚氨酯部件的組合定義的轉(zhuǎn)向盤本體具有1.0到2.5kg的重量。
2、 ##^，漆求1所述的轉(zhuǎn)向盤，其中該芯部件由4I^制成。
3、 才娥;M'J^求1所述的轉(zhuǎn)向盤，其中通過下^法制備該聚氨酯部件 其中將由tt曱酸酯原料生成的氣體調(diào)節(jié)為針克絲甲酸酯原料O. 8-1. 5升， 并且其中基于多元醇組分的總重量，該多元醇組分中的交聯(lián)劑的量為3至5wt%。
4、 才娘權(quán)矛J^求3所迷的轉(zhuǎn)向盤，其中該氨基曱酸酯原料定義為該多元醇 組#多^^酯組分的組合，生產(chǎn)聚氨酯部件時將它們濕合在一^。
5、 才M^5U'漆求3所迷的轉(zhuǎn)向盤，其中將該氣體調(diào)節(jié)為針克絲甲酸酯 原料1.0至1.3升。
6、 才M^5U，]^"求3所述的轉(zhuǎn)向盤，其中該多元醇組分中的交聯(lián)劑的量為4 至5wt。/o'
7、 才緣權(quán)矛漆求3所述的轉(zhuǎn)向盤，其中該多元醇組分包含三官能fM多元醇。
8、 才娘權(quán)利要求3所述的轉(zhuǎn)向盤，其中該多元醇組分包，化劑、泡沐穩(wěn) 定劑、發(fā)泡劑、顏淋規(guī)定劑。
9、 才N^5U，]要求1所述的轉(zhuǎn)向盤，其中該轉(zhuǎn)向盤本體的重量為1.5至 1. 8kg。
10、 生產(chǎn)轉(zhuǎn)向盤的方法，包括以下步驟(a) 提供具有i^^部分、輻糾^p輪圏部分的芯部件，該^N^分延伸 在該^L部^W亥輪圏部分之間；和(b) 通過注射多異，酯組#含有多元醇、發(fā)泡劑和3-5wt。/。的交聯(lián)劑的多元醇組分的^^物來實施注射成型，該發(fā)泡劑的量使得通過#^千克的氨基甲酸酯原料^^，由該M甲酸酯原料產(chǎn)生0. 8-1. 5升的氣體，由此生成聚 氨酯部件和同時用該聚氨酯部件至少包覆該芯部件的輪圏部分。
11、 才M居權(quán)利要求10所述的方法，其中該多元醇組分中的多元醇是三官能 聚醚多元醇。
12、 才娥W'J^求10所述的方法，其中該多元醇組^￡含有催化劑、泡沫 穩(wěn)定劑、顏淋艦定劑。
13、 才娥權(quán)利要求10所述的方法，其中該a甲酸酯原料定義為該多^fl 酸酯組^fW亥多元醇組分的組合。
全文摘要
轉(zhuǎn)向盤，包括(a)具有輪轂部分、輻條部分和輪圈部分的芯部件，該輻條部分延伸在該輪轂部分和該輪圈部分之間；和(b)至少包覆該芯部件的輪圈部分的聚氨酯部件，該聚氨酯部件具有0.7至0.9的比重和45至60的肖氏A硬度。由該芯部件和該聚氨酯部件的組合定義的轉(zhuǎn)向盤本體具有1.0到2.5kg的重量。該轉(zhuǎn)向盤滿足減輕重量和保持轉(zhuǎn)向盤所必需的慣性矩兩者。
文檔編號B62D1/04GK101376401SQ20071009329
公開日2009年3月4日 申請日期2007年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月31日
發(fā)明者山田修司, 時田孝志, 藤森健志 申請人:日本塑料株式會社