专利名称：转向盘的制作方法
技术领域：
本发明涉及重量^JL具有转向盘所必需的惯性矩的转向盘。
背景技术：
迄今，作为减小车辆重量以改善燃油消耗等的一部分，需要减小转向盘的 重量。考虑到逸泉，提出了芯部件通过模铸靴^^j如4l^而制作的转向 盘(参见日本专利申请临时Z/Hf 10-203376 )JW卜，提出了用纤,强塑州FRP) 制作的转向盘芯部件(参见曰本专利申请审查^Hf 6-98712 )。
另一方面，i^^"4^向盘具有高惯性矩。
因此，在转向盘被简单地制成顿的情况下，其惯性矩变得过低。这^"f吏 转向盘具有一些问题。例如，在日本专利申请审查^Hf 6-98712中指出具有FRP 芯部件的M转向盘倾向于具有圆周4^动的问题。为了解决这一问题，该专利 申请中提出，通it^圏部，绕高比重纤维(例如，金属线)来提高转向盘 轮圏部分的重量。然而，由于需要附加的设备和增加生产步骤，这一提议不可 g地增加了转向盘的生产礼^。
jtb^卜，传统转向盘(参见附图3和4)的生产方法是在芯部件"b"的轮图 部分用铝带"d"临时固定铁插入块"c"，然后用比重小于0. 6的常规的聚氨酯 树脂套"e"包覆轮图部分，该铁插入块"c"用于增加轮團部分的重量，由于 零件和生产步骤的增加，这一方法在生产^^方面M不利的。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供满錢轻重量和##转向盘所必需的惯性矩 两者的转向盘，而且无需附加的设备和无需零件数目的增加。
才娥本发明，提供转向盘，其包拾
具有4&^部分、辐^j^^轮圏部分的芯部件，该^^p分)^伸在该械 部分^^玄轮圈部分之间；和
至少^t该芯部件的轮圏部分的聚氨酯部件,该聚氨酯部件具有0. 7至0. 9 的比重和45至60的肖氏A硬度，
其中定义为该芯部件和该聚氨酯部件的组合的转向盘本体(steering wheel proper)具有1. 0至2. 5kg的重量。
作为i^9f究的结果，本发明人已经发现，通过使用(a)旨材料用于芯 部件以使该转向盘本^^有1. 0至2. 5kg的重量和(b)具有0. 7-0. 9的特定比 重和特定石级(即，45-60的肖氏A石嫂)的该特殊的聚氨酯部件以至少^a该 芯部件的轮圏部分，能够实SLh述目的。
才娘本发明，提供生产转向盘的方法，包括以下步骤
(a) 提供芯部件，该芯部件具有^^部分、^Ml^^轮圏部分，该絲 部分延伸在该^^部^j亥轮圏部分之间；和
(b) 通过将多异氰酸酯组分与包含发泡剂和3-5wt %的交联剂的多元醇组 分^/^而实施注射成型，该发泡剂的量使得通过#^千克^甲酸酯原料^^， 由该M甲酸酯原料产生0. 8-1. 5升气体，由此生^^氨酯"W^同时用该聚 氨酯部件至少^^该芯部件的轮圏部分。
本发明的目的和优点将从下面结合附图的优选实施方案的说明中变得清 楚，其中
图1 ;|^示4 本发明实施方案的转向盘的示意图； 图2是沿图1的II-II线所取的截面图； 图3;l^示传,向盘的示意图；和 图4是沿图3的IV-IV线所取的截面图。 M实施方式
参照图1和2,以下晰M居本发明的实施方案的转向盘作示例性的详细说明。
如图1所示，转向盘包括芯部件"b"，该芯部件"b"具有轮圏部分l、辐 条部分2和，都分3。该辐条部分2延伸于该轮圏部分1和该^^部分3之间。 该转向盘还包^^氨酯部件"a"，该聚氨酯部件"a"至少包覆该芯部件"b" 的轮圏部分1 (参见图2 )。该聚氨酯部件是具有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，该转向盘本体(即该芯部件和该聚氨酯部件的组合)具有1. 0 至2， 5kg的重量，m为1, 5-1. 8kg。需對旨出的是当讨^i亥转向盘本体的重量
时，安^^fe部分3上的安全气嚢组M常被排除在该转向盘本^^卜。通 过^^适当的fet芯部件，可以使该转向盘本^"有1. 0至2. 5kg的重量，即 ^^发明的聚氨S旨部件具有相对高的0. 7-0. 9的比重。
^ 1轻于常规#1失的材辨为该絲芯部件是可能的。例如，可选自(a) 镁、钛、铝等的轻^r的铸造制品、(b)纤维增强塑料、和(c)通过^^压制 板部件而制备的压制的芯部件。在这些中，特别^i^f^I4^r，它易于败 并且即使重量轻^"有高强度。
才娥本发明，通过使用至少包覆芯部件的轮圏部分的特殊的聚氨酯部件来 调节轻质转向盘的惯性矩至适当值是可能的。这是调节转向盘的惯性矩非常有 效的方法。因此，本发明中不必提供复杂的M，例如在轮圏部分固定特殊部 件(配重)。彭卜，本发明的聚氨酯部件能为驾驶员提供柔软的触感，即使其重 量重。
如上所述，本发明中^^)M芯部件以使得该转向盘本体重量更轻。这使 得有必要调整或提高转向盘的惯性矩。这-"^I节可以通过仅^^本发明的特殊 的聚氨酯部件而进行。因此，本发明中对转向盘的其他结构并无特别限制，并 且可以与传统转向盘的那些结构相同。
因此，可以通过常规的聚氨酯的注射成型来制ii^发明的转向盘，不包括 对制造聚氨酯斧降的方法进行调节以使该聚氨酯部^4o下所述具有0. 7至0. 9 的比重和45至60的肖氏A多見￡。
通过调节从氨基曱酸酯原料中产生的气体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。这 一调节可以通itit当地^^氨基曱酸酯原料中的发泡剂的量而进行。如果少于 每千克tt曱酸酯原料0. 8升，发泡可能变得不足。这可青^U主射成型过程 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 可能变得过4氐。
氨基甲酸酯原料可定义为例如(a)多元醇材料或含有多元醇和其他常用添 加剂(例如，催化剂、交联剂、泡沫稳定剂、发泡剂、颜^i^t、定剂)的组 分与(b)多异氰酸酯材料或含有多异氰酸酯的组分的组合，在生产聚氨酯部件 时将它们^^在一^。
通过将用于制备聚氨酯部件的多元醇或多元醇组分中的交联剂的量调节为
多元醇或多元醇组分总重量的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石级。当驾驶员紧4^il种具有4 5至6 0的肖氏A石级的转 向盘时，可以提鹏驶员柔软的触感。
与本发明相反，在转向盘的传统聚氨酯部件的制备过程中，由氨基甲酸酯 原料生成的气体可能大约是針克絲曱酸酯原料2升，由jtbR供聚氨酯部件 约0.45-0. 55的比重。jHW卜，用于制4^统聚氨酯部件的多元醇或多元醇组分 中的交联剂的量可能约为6wt % 。
以下详细说明本发明转向盘的聚氨S旨部件的形成方法。该方法可以通过类
似于用于制M统转向盘的注射成型进行。在该方法中，将芯部件;M:4^ 中形成的空腔内，然后通it^注射成型而形成聚氨酯树脂部件以至少包覆芯 部件的轮圏部分。
在M注射成型中，将多元醇材料或组分与多^酸酯材料或组分混合。 多元醇组分可以具有以下示例性的组成(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)的催化剂、(c ) 3-5重量辆交联剂、(d)0.2重量份的泡沫稳定剂、(e)0.5重量份的发泡剂、 (f) 0. 8重量份的颜料、和(g) 0. 2-0. 6重量份(例如，0. 4重量份)的颜| 定剂。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)。
^^发明的转向盘的^^部^€接有^^气嚢盖。将^气嚢^A^^部 ^!内部空间，用^r^J^i^。
才娥本发明，不必使用200-300g的配重，该配重对获得轻质转向盘的适当 惯性矩M必要的，该轻质转向盘具有4^r芯部件，该4^r芯部件^t有 比重约为0. 6的聚氨S旨树脂。与具有该配重的传统转向盘相比，^fM具有更高 的0. 7至0. 9比重的特殊聚氨酯部件的本发明的转向盘，整^MT减小约150g的 重量。
^^转向盘通ii^传统的具有大约0. 6的比重的聚氨S旨树脂包復^^芯 部件而制造，并JL^4l^ir芯部件上无配重。该转向盘在减轻重量方面^J:好 的。然而，它在惯性矩方面变得不合絲者过低。因此，有可^ii^转向盘故 障的发生，例如圆周振动。在使用由铸铁制成的传统芯部件的情况下，不必使 用配重。然而，产生的转向盘重量过大。
在本发明中，通过^ )4I^金芯部件，转向盘本体的重量可以为1.5至 1.8kg。与本发明相反，具有铁和铝制成的芯部件的转向盘本体的重量是2.0至 2. 2kg，和具有完全由铸铁制成的芯部件的转向盘本体的重量是2. 5至3. Okg。
虽然对本发明通过上面的实施方案进行了说明，本发明不限于上面的实施 方案。由说明书和附图中^Hf的本发明概念得到的明显范围也包含在内。因此， 本发明^Uti^斤附的^U'J要求限定。
^p出的曰本专利申请2006-197567 (2006年7月20日提交)的4^P内容， 本申请中^"求M;^K,扭bit过参考而引入。
权利要求
1、转向盘，包括:具有轮毂部分、辐条部分和轮圈部分的芯部件，该辐条部分延伸在该轮毂部分和该轮圈部分之间；和至少包覆该芯部件的轮圈部分的聚氨酯部件，该聚氨酯部件具有0.7至0.9的比重和45至60的肖氏A硬度，其中由该芯部件和该聚氨酯部件的组合定义的转向盘本体具有1.0到2.5kg的重量。
2、 ##^，漆求1所述的转向盘，其中该芯部件由4I^制成。
3、 才娥;M'J^求1所述的转向盘，其中通过下^法制备该聚氨酯部件 其中将由tt曱酸酯原料生成的气体调节为針克絲甲酸酯原料O. 8-1. 5升， 并且其中基于多元醇组分的总重量，该多元醇组分中的交联剂的量为3至5wt%。
4、 才娘权矛J^求3所迷的转向盘，其中该氨基曱酸酯原料定义为该多元醇 组#多^^酯组分的组合，生产聚氨酯部件时将它们濕合在一^。
5、 才M^5U'漆求3所迷的转向盘，其中将该气体调节为針克絲甲酸酯 原料1.0至1.3升。
6、 才M^5U，]^"求3所述的转向盘，其中该多元醇组分中的交联剂的量为4 至5wt。/o'
7、 才緣权矛漆求3所述的转向盘，其中该多元醇组分包含三官能fM多元醇。
8、 才娘权利要求3所述的转向盘，其中该多元醇组分包，化剂、泡沐稳 定剂、发泡剂、颜淋规定剂。
9、 才N^5U，]要求1所述的转向盘，其中该转向盘本体的重量为1.5至 1. 8kg。
10、 生产转向盘的方法，包括以下步骤(a) 提供具有i^^部分、辐糾^p轮圏部分的芯部件，该^N^分延伸 在该^L部^W亥轮圏部分之间；和(b) 通过注射多异，酯组#含有多元醇、发泡剂和3-5wt。/。的交联剂的多元醇组分的^^物来实施注射成型，该发泡剂的量使得通过#^千克的氨基甲酸酯原料^^，由该M甲酸酯原料产生0. 8-1. 5升的气体，由此生成聚 氨酯部件和同时用该聚氨酯部件至少包覆该芯部件的轮圏部分。
11、 才M居权利要求10所述的方法，其中该多元醇组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，其中该多元醇组^￡含有催化剂、泡沫 稳定剂、颜淋舰定剂。
13、 才娥权利要求10所述的方法，其中该a甲酸酯原料定义为该多^fl 酸酯组^fW亥多元醇组分的组合。
全文摘要
转向盘，包括(a)具有轮毂部分、辐条部分和轮圈部分的芯部件，该辐条部分延伸在该轮毂部分和该轮圈部分之间；和(b)至少包覆该芯部件的轮圈部分的聚氨酯部件，该聚氨酯部件具有0.7至0.9的比重和45至60的肖氏A硬度。由该芯部件和该聚氨酯部件的组合定义的转向盘本体具有1.0到2.5kg的重量。该转向盘满足减轻重量和保持转向盘所必需的惯性矩两者。
文档编号B62D1/04GK101376401SQ20071009329
公开日2009年3月4日 申请日期2007年8月31日 优先权日2007年8月31日
发明者山田修司, 时田孝志, 藤森健志 申请人:日本塑料株式会社