专利名称：方向盘的盖垫的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种汽车方向盘的盖垫。该盖垫包括一个用来保持盖垫原始形状的嵌衬和一个由柔性材料制成用来覆盖住嵌衬的盖罩。
传统的盖垫安装在方向盘的中心，并且覆盖住从方向盘中心到包覆住方向盘后部辐芯的芯套端面的区域。
这类盖垫一般包括一个嵌衬和一个覆盖住此嵌衬的盖罩。嵌衬由硬质合成树脂制成，以保持盖垫的原始形状。盖罩由柔性合成树脂制成(参见日本实用新型公开No.平3-64154)。
当一冲击载荷从盖垫的前上方作用于盖垫的前部时，盖垫的外边缘往往会与包覆后部辐芯的芯套端面相碰撞。当发生这种情况时，在盖垫变形期间负荷随之增加。
为此，整个盖垫可以由柔性材料制成。这会减小作用于盖垫的冲击载荷，但会损坏盖垫的原始形状。
本发明的目的是解决上述问题，提供一种能够减少从前上方作用于盖垫前部的冲击载荷、且保持其原始形状的方向盘盖垫。
根据本发明，提供一种方向盘盖垫，它覆盖从方向盘中心到包覆方向盘后部辐芯的芯套端面的区域，它包括一个由柔性材料制成的盖垫盖罩；和一个用来保持该盖垫形状且被盖垫盖罩所覆盖的嵌衬；嵌衬包括一套，该套具有一个基本上为倒U形的截面且包覆后部辐芯，其中，该套包括一个沿后部辐芯周边延伸的槽孔。
在本发明的方向盘盖垫上，嵌衬包括一个顶壁及从该顶壁末端向下延伸的前侧壁、后侧壁和侧面的侧壁，而且在顶壁与后侧壁之间开有第二槽孔，它沿着嵌衬侧向延伸。
此外，本发明的方向盘盖垫还可包括一个位于盖垫下方的吸能件。
当冲击载荷从盖垫的前上方作用于盖垫前部，该盖垫外周边往往会与包覆后部辐芯的芯套端面相碰撞。根据本发明，盖垫嵌衬的基本上为倒U形的套具有一个沿辐芯周边延伸的槽孔。盖垫变形时该槽孔变窄以防止冲击载荷量的增加。
根据本发明，盖垫有两层，用来保持盖垫原始形状的嵌衬和用来盖住嵌衬的盖罩。当没有冲击载荷作用在其上时，嵌衬能有效地保持盖垫的形状。
于是，当有冲击载荷从盖垫的前上方作用于盖垫的前部时，本发明的盖垫能保持原始形状和减小冲击载荷量。
第二槽孔在盖垫嵌衬的顶壁和后侧壁之间沿侧向形成。当有冲击载荷从盖垫的前上方作用于盖垫前部时，盖垫变形，第一槽孔首先变窄。此后，第二槽孔变窄进一步减小作用于盖垫的冲击载荷。
根据本发明，在盖垫变形之后吸能件变形而吸收冲击载荷。这样，方向盘作为一个整体有效地吸收了冲击载荷。
下面参照附图结合具体实施方式
对本发明作详细说明，附图中图1是本发明一实施例的带盖垫方向盘的俯视图；图2是图1所示方向盘中心部分的示意剖视图；图3是图1所示方向盘的俯视图，其中拆下盖垫和吸能件；图4是沿图6中IV-IV线的剖视图5是沿图6中V-V线的剖视图；图6是装有吸能件的盖垫的仰视图；图7是盖垫的仰视图；图8是在盖垫变形之前盖垫嵌衬的局部剖视图；图9是在盖垫变形之后盖垫嵌衬的局部剖视图；图10是表示嵌衬的顶壁与后侧壁变形的方式的局部剖视图；图11是本发明盖垫另一种实施例的局部剖视图。
现参照
本发明最佳实施方式。但是本发明不限于这些特定的实施方式。本发明还包括那些落入由附后的权利要求所限定的本发明范围之内的各种变换形式或相当方式。
参看附图1至3，方向盘W包括一个轮圈部分R，一个轮毂部分B和四个轮辐部分S。轮毂部分B位于轮圈部分R的中心。每个轮辐部分S都把轮圈部分R和轮毂部分B联接起来。轮圈部分R有一圈芯1。轮辐部分S也有一个与圈芯1相连的辐芯3。圈芯1和辐芯3上与轮圈部分R相邻的一部分被一由氨基甲酸乙酯泡沫材料制成的芯套4所包覆。轮圈部分R和轮辐部分S构成一方向盘盘体M。该方向盘盘体M、盖垫22和吸能件7共同构成方向盘W。
轮毂部分B有一个由毂心轴套2a和毂板2b构成的毂心2。毂心轴套2a和方向盘转向轴(图中未画出)相连。毂板2b与毂心轴套2a及辐芯3相连。多个舌状板片2c从毂板2b的外边缘伸出用来固定后面将描述的吸能件7。此外，一个撑架2d也从毂板2b的外边缘伸出。吸能件7用螺栓18固定在撑架2d上。图中附图标记5所示的部件是一个适用于包覆毂心2底部的底罩。底罩5用螺栓6固定在毂心2上。
盖垫22位于轮毂部分B的上方。把盖垫22安装成覆盖住沿每个辐芯3四周包覆的芯套4端面。吸能件7位于顶盖22和毂心2之间，且其由金属板材制成。
如图2以及4至6所示，吸能件包括一个顶板8，一对前曲臂9、9，一对后曲臂10、10，以及一基板11。顶板8位于吸能件7的上部，并且如平面图所示基本上是U型的。前曲臂9、9从顶板8上两相对的前端向下延伸。后曲臂10、10从顶板8上两相对的后端向内、向下延伸。基板11在两后曲臂10、10的底端之间延伸。
顶板8有4个触头8a(在相应于下面将要描述的盖垫嵌衬23上的通孔24b的位置)。此外，在顶板8两相对的后端上开有一对安装孔8b，该孔中有内螺纹。顶板8还包括4个穿过盲孔24a的环形壁(这正如后面描述的那样在盖垫嵌衬23上形成)的孔8c。
每个前曲臂9、9都有一个撑架9a。该撑架9a从前曲臂9的下部向前伸出。一个箝夹9c固定于前曲臂9的下端，并且具有基本上为U形的截面。如图4和6所示，每个撑架9a有一个供螺栓19穿过的安装孔9b，于是安装孔9b、9b允许用螺栓19将盖垫22的嵌衬23固定到吸能件7上。如图2所示，每个箝夹9c的形状紧密夹配住毂心2的舌状板片2c。于是每个箝夹9c允许带盖垫22的吸能件7固定到毂心2上。
基板11包括一个基本上为倒U形的部件11a。U形件11a有一个供螺栓18穿过以便将U形件11a固定在毂心2的撑架2d上的安装孔11b。这允许将吸能件7和盖垫22一起固定到毂心2上。
在所述的实施方式中，吸能件7的顶板8构成喇叭开关机构13的一部分。通过前、后曲臂9、10及带U型件11a的基板11而连接到毂心2上的顶板8与喇叭致动电路的负极相连。
现在来说明喇叭开关机构13。喇叭开关机构13由顶板8和接触板14构成。顶板8连接到喇叭致动电路的负极上。接触板14基本上为矩形，并连接到喇叭致动电路的正极上。在盖垫嵌衬上四个盲孔24a的每一个内都安装一个螺旋弹簧15，用来向上抵住接触板14。盖垫嵌衬23设置多个锁臂24c，以允许接触板14向下运动而限制其向上运动。接触板14上有与顶板8的触头8a相对应的触头14a。接触板14也有一个舌状接线片14b。导线16一端与该舌状接线片14b相连，另一端与喇叭致动电路的正极相连。
盖垫22由嵌衬23和盖罩36构成。嵌衬23由硬质合成树脂如聚丙烯制成。盖罩36由柔性合成树脂如柔性氯乙烯制成。
如图1、2和7所示，嵌衬23包括一个顶壁24，四个套25至28和四个侧壁29至32。嵌衬的顶壁24大体上是平的。每个套25至28都有一个基本上为倒U形的截面。每个套从顶壁24向着轮辐部分S延伸形成为包覆住部分的辐芯3。侧壁29至32中每一个都垂挂于顶壁24的外周边。
嵌衬的顶壁24在合适位置处有四个盲孔24a，以接纳相应的螺旋弹簧15。顶壁24还有四个通孔24b，从而使顶板8的触头8a面对着接触板14的相应触头14a。顶壁24的四个锁臂24c与接触板14的外周边缘相啮合。在顶壁24的后端有两个安装孔24d。两个螺栓20穿过相应的安装孔24d，从而将盖垫22固定在吸能件7上。在顶壁24的大体中心位置还有一个通孔24e，以允许接触板14上的舌状接线片14b和导线16穿过。在顶壁24大体中心位置还设置多个狭缝24f以降低盖垫的强度。
套27、28包覆着后部轮辐部分S的辐芯3、3并包含有槽孔27a、28a。槽孔27a和28a沿着辐芯3、3的周边延伸，且具有5.0至15.0毫米的宽度。假如这一宽度小于5.0毫米，就很难防止加于盖垫上冲击载荷的增加。假如宽度大于15.0毫米，驾驶员的手指有可能偶然插入其中，或者说驾驶员会感到不舒服。
在嵌衬的后侧壁31和顶壁24之间开有一个辅助槽孔33，其宽度大约2.0毫米。该槽孔33的宽度最好在2.0至15.0毫米的范围之间。假如这一宽度小于2.0毫米，就很难保持使嵌衬23的槽孔33成形的模具上所具有的凸起的强度。假如宽度大于15.0毫米，就如上述那样，驾驶员会感到不舒服。
在所述的实施方式中，一个连续的狭缝34沿着顶壁24和侧壁29、30和32之间的边界延伸。狭缝34有三个外伸缝34a、34b和34c。外伸缝34a从前侧壁29的中心向前延伸。外伸缝34b和34c各自从侧面的侧壁30和32向外延伸。
一对左、右螺母29a嵌入在与前曲臂9相邻的前侧壁29的底端，其与螺栓19以螺纹方式相啮合，而把盖垫22固定在吸能件7上面。前侧壁29上位于螺母29a上方的部分开有一孔29b，用来减少盖垫22的强度。
盖罩36连接到嵌衬23上。为此，盖罩36包括一个定位挡壁36a以卡住嵌衬23的整个外边缘。盖罩36还包括多个肋36b，用于将喇叭开关机构13的接触板14推向顶板。肋36b位于盖罩36的中部，为栅格状结构。
本实施方式的方向盘W按下述方式装配。
首先，将顶板8的安装孔8b对准盖垫嵌衬23的安装孔24d。将前曲臂9、9的安装孔9b对准盖垫嵌衬23的螺母29a。螺栓19、20插入到相应的安装孔内将盖垫嵌衬23固定到吸能件7上。
然后，将螺旋弹簧15放入到盖垫嵌衬23上相应的盲孔24a内，使接触板14的外边缘与盖垫嵌衬23的锁臂24c相啮合。此时，将导线16穿过嵌衬23的通孔24e。
将嵌衬23的底边卡入到盖罩36的定位挡壁36a中。
此后，将前曲臂9、9上的箝夹9c、9c夹配住毂心2的舌状板片2c上。用螺栓18将基板11上的U型件11a固定在毂心2的撑架2d上，从而将带有盖垫22的吸能件7安装到方向盘盘体M上。这就完成了方向盘W的装配。
实际上，为了把方向盘W安装有汽车方向盘转向轴上，首先将方向盘盘体M安装到方向盘转向轴上。然后，将带有盖垫22的吸能件7连接到方向盘盘体M上。
在把方向盘W安装在汽车方向盘转向轴上之后，向下按压盖垫盖罩36的中心部分，使接触板14向下以克服螺旋弹簧15的偏压力。于是使触头14a与顶板8的触头8a相接触。这一接触就按响了喇叭。
如果按压盖垫盖罩36的其它部分，该盖垫22不会发生不希望的变形。这是由于盖垫盖罩36的主要部分被由硬质合成树脂制成的盖垫嵌衬23所支撑，尽管在嵌衬23上开有槽孔27a、28a、33和29b以及狭缝34、24f。这种刚性嵌衬保持着盖垫22的形状。
如果一冲击载荷F从盖垫前上方作用于盖垫22的前部(如附图2所示箭头方向)，则盖垫22就从图1和8所示的原始位置向下和向后移动。因此，使套27、28与包覆在后部辐芯3上的芯套4端面相接触。
如前面所说明的那样，在倒U形套27、28上开有槽孔27a、28a，它们沿着每个辐芯3的周边延伸。如附图9所示，当盖垫22发生变形，这些槽孔27a、28a变窄，从而阻止作用于盖垫22上的冲击载荷F的增加。
在第一槽孔27a、28a变窄之后，当盖垫22进一步变形时，位于嵌衬23的顶壁24和后侧壁31之间的第二槽孔33也变窄，如图10所示，从而减小作用于盖垫22上的冲击载荷F。
如果冲击载荷F继续作用于盖垫22，则狭缝34的外伸缝34a向前延伸，因而使侧壁29的左右部分的间隔(如吸能件7上的虚线箭头所示)发生塑性变形，从而有效地吸收冲击载荷F的能量。
如图11所示，最好一预定数目的突起27b、28b伸入到套27、28中的槽孔27a、28a内，且当盖垫22变形时其与槽孔27a、28a的壁相接触。其优越性在于作用于盖垫22上的冲击载荷可以通过改变突起27b、28b的长度及尺寸来调整。
在所述的实施方式中，吸能件7由金属板材制成，或者由氨基甲酸乙酯泡沫材料制成。
在所述的实施方式中，方向盘W包括四根轮辐。作为一种替换方式，该方向盘W还可有三根轮辐。在这种情况下，嵌衬上的三个套筒中的一个包覆住后部辐芯。还可以这样变化，方向盘W可以两根轮辐。在这种情况下，槽孔可以开在盖垫嵌衬的一对左右套筒上。
在所述的实施方式中，槽孔33位于盖垫嵌衬23的顶壁24和后侧壁31之间。当方向盘有两根轮辐时，槽孔33可以采用与方向盘有四根轮辐时相同的方式来形成。当方向盘有三根轮辐时，一对槽孔可以开在位于后部轮辐两侧的盖垫嵌衬的顶壁和后侧壁之间。
权利要求
1.一种方向盘盖垫，包覆着从所述方向盘中心到覆盖住所述方向盘后部辐芯的芯套端面的区域，包括一个由柔性材料制成的盖垫盖罩；一个用来保持上述盖垫形状、且被所述盖垫盖罩覆盖住的嵌衬；上述嵌衬包含一个套，该套有基本上为倒U形的截面且包覆住上述后部辐芯；其中，所述套具有一个沿上述辐芯周边延伸的槽孔。
2.按照权利要求1所述的方向盘盖垫，其中，上述嵌衬包括一顶壁及从所述顶壁的端部向下延伸的前侧壁、后侧壁和侧面的侧壁，在上述顶壁和后侧壁之间开有第二槽孔，它沿着上述嵌衬的侧向延伸。
3.按照权利要求1所述的方向盘盖垫，其中，上述盖垫还包括一个位于该盖垫下方的吸能件。
4.按照权利要求2所述的方向盘盖垫，其中，在上述顶壁大体中心位置有多条狭缝。
5.按照权利要求2所述的方向盘盖垫，其中，在上述的嵌衬上有一条沿着上述顶壁与上述前侧壁和侧面的侧壁之间的边界延伸的连续狭缝，该连续狭缝包括从上述前侧壁中心向前伸出以及从上述侧面的侧壁向外伸出的三条外伸缝。
6.按照权利要求3所述的方向盘盖垫，其中，在上述嵌衬内嵌入多个螺母以便将上述盖垫固定在上述吸能件上，并且在上述嵌衬上与这些嵌入螺母相邻的位置上开有孔。
全文摘要
一种安装在方向盘中心部位的盖垫，它覆盖着包覆后部辐芯芯套的端面，该盖垫包括一个用来保持盖垫形状的嵌衬以及一个由柔性材料制成用来覆盖住嵌衬的盖罩。该嵌衬包含有套，该套有一基本上为倒U形截面且包覆着辐芯。在套上开有槽孔，它们沿着辐芯的周边延伸。当冲击载荷从盖垫前上方作用于盖垫的前部时，靠垫会发生变形，降低冲击载荷并能保持原始形状。
文档编号B62D1/11GK1135985SQ96100850
公开日1996年11月20日 申请日期1996年1月10日 优先权日1995年1月10日
发明者细井章生 申请人:丰田合成株式会社