CN108622175B

CN108622175B - 操纵盘及其制造方法

Info

Publication number: CN108622175B
Application number: CN201810231055.1A
Authority: CN
Inventors: 水户部贵志; 山见彰彦; 植松展隆; 稻叶勇太
Original assignee: Nihon Plast Co Ltd
Current assignee: Nihon Plast Co Ltd
Priority date: 2017-03-23
Filing date: 2018-03-20
Publication date: 2021-07-27
Anticipated expiration: 2038-03-20
Also published as: US20180273078A1; JP2018158666A; CN108622175A; JP6794304B2

Abstract

本发明涉及操纵盘及其制造方法，该操纵盘能够在可容易地配置电子部件的同时，抑制树脂层内的气泡残留。通过使隔片(19)介于轮圈芯骨(28)与电子部件(20)之间，能够容易地配置电子部件(20)。在与设置于树脂层的成型模具(41)中的流体状的合成树脂原料(R)的溢出部(45)相对的位置，对隔片(19)设置开口部(32)。即使假设合成树脂原料R在隔片(19)与芯骨(18)之间产生气泡(V)，向溢出部(45)溢出的合成树脂原料(R)也能够通过开口部(32)容易地将气泡(V)排出至溢出部(45)，能够抑制树脂层(21)内的气泡(V)残留。

Description

操纵盘及其制造方法

技术领域

本发明涉及具备电子部件的操纵盘及其制造方法。

背景技术

近年来，作为保护地球环境、抑制温室气体的产生的解决方案的一环，代替汽油发动机汽车的、环境负荷少的电动汽车(EV)正在逐渐普及。对于这样的电动汽车，由蓄电池与电机的组合构成，基本上必须从外部充电器补充能源(电力)。因此，电动汽车中，需要抑制对蓄电力的消耗的对策，抑制在车载设备中功耗大的暖气(空调)的电力的消耗是最有效的对策。

因此，正在推进采用通过乘务人员(驾驶员)直接接触的方向盘来对乘务人员直接传导热量的方法。作为其中之一，已知在方向盘中埋设作为发热元件的加热线的结构。

该结构中，将加热装置组装到方向盘中，在汽车刚刚起动、各种装置还未充分变暖时，就对方向盘进行加热。由此，例如在起动并驾驶在冬季的屋外停车的车辆即汽车时，能够在减轻由操纵盘即方向盘冰冷而引起的操作困难或不适感的同时，抑制暖气的使用从而抑制电力的消耗。

作为制造这样的结构的方向盘的技术，存在下面的技术。即在该技术中，例如设置覆盖芯骨的轮圈芯骨部的筒状的隔片，将加热线例如以锯齿状钩挂并保持于该隔片的外部，并在该状态下装置于成型模具的型腔。然后，通过使氨基甲酸酯等合成树脂原料在成型模具的型腔内反应来对树脂层进行成型，形成埋设有加热线的方向盘的轮圈部(例如，参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-139203号公报(第4-6页、图1-图5)

发明内容

发明要解决的问题

在使用上述隔片的情况下，在隔片与芯骨之间，有时会在合成树脂原料中产生气泡(空隙)。因此，要求易于释放该气泡的结构，以不成型为残留有气泡的树脂层。

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于，提供能够在可容易地配置电子部件的同时抑制树脂层内的气泡残留的操纵盘及其制造方法。

解决问题的方案

[1]操纵盘具备把持操作用的把持部，其包括：芯材，具有与所述把持部对应的把持部芯材；电子部件；隔片，介于所述把持部芯材与所述电子部件之间；以及树脂层，形成为至少一体地覆盖所述把持部芯材、所述电子部件、以及所述隔片，所述隔片在与所述树脂层的成型模具中使流体状的树脂原料的一部分溢出的溢出部相对的位置，具有开口部。

[2]在[1]所述的操纵盘的基础上，所述隔片具有使把持部芯材侧即内侧与其相反侧即外侧连通的连通孔。

[3]在[1]所述的操纵盘的基础上，电子部件为具有孔部的片状，以使所述孔部位于至少与所述开口部相对的位置的方式卷绕在所述隔片的外部。

[4]在[1]至[3]中任意一项所述的操纵盘的基础上，所述把持部设置为圆弧状，所述开口部沿着所述把持部的周向设置为狭缝状。

[5]操纵盘的制造方法用于制造具备把持操作用的把持部、具有与该把持部对应的把持部芯材的芯材、电子部件、具有开口部的隔片、和树脂层的操纵盘，其包括以下步骤：使用具备型腔、和分别与所述型腔连通的浇口及溢出部的成型模具；将以所述隔片覆盖所述把持部芯材并且在该隔片的外部配置有所述电子部件的中间体，以所述开口部位于与所述溢出部相对的位置的方式，放置于所述成型模具的所述型腔中；以及从所述浇口将流体状的树脂原料填充到所述型腔中，并使所述树脂原料的一部分从所述溢出部溢出，从而以至少一体地覆盖所述把持部芯材、所述电子部件、以及所述隔片的方式形成所述树脂层。

发明效果

根据[1]所述的操纵盘，通过使隔片介于把持部芯材与电子部件之间，能够容易地配置电子部件，并且通过在与设置于树脂层的成型模具中的流体状的树脂原料的溢出部相对的位置对隔片设置开口部，即使假设树脂原料在隔片与芯材之间产生气泡，向溢出部溢出的树脂原料也能够通过开口部将气泡向溢出部容易地排出，能够抑制树脂层内的气泡残留。

根据[2]所述的操纵盘，除了[1]所述的操纵盘的效果以外，通过在隔片上设置连通孔，还能够使流体状的树脂原料容易地向隔片的内侧流入，能够容易地对树脂层进行成型。

根据[3]所述的操纵盘，除了[1]所述的操纵盘的效果以外，还通过将具有孔部的片状的电子部件以使孔部位于至少与开口部相对的位置的方式卷绕于隔片的外部，使得来自开口部的气泡向溢出部的排出难以被电子部件阻碍。

根据[4]所述的操纵盘，除了[1]至[3]中任意一项所述的操纵盘的效果以外，还通过将开口部沿着把持部的周向设为狭缝状，使得操作者在对把持部进行把持时难以感觉到位于树脂层的内部的开口部，把持部的手感良好。

根据[5]所述的操纵盘的制造方法，通过以隔片覆盖把持部芯材并且在该隔片的外部配置电子部件而形成中间体，能够容易地配置电子部件，并且，将该中间体以使开口部位于与溢出部相对的位置的方式装置于成型模具的型腔中，从浇口将流体状的树脂原料填充于型腔中，并使树脂原料的一部分从溢出部溢出，从而形成树脂层，由此，即使假设树脂原料在隔片与芯材之间产生气泡，向溢出部溢出的树脂原料也能够通过开口部将气泡向溢出部容易地排出，能够抑制树脂层内的气泡残留。

附图说明

图1的(a)是放大表示本发明的一实施方式的操纵盘的制造方法的射出工序中的一部分的主视图，图1的(b)是表示上述的射出工序中的图1的(a)的后续状态的主视图。

图2的(a)是示意性地表示打开了上述的操纵盘的成型模具的状态的主视图，图2的(b)是示意性地表示上述的操纵盘的制造方法的装置工序的主视图，图2的(c)是示意性地表示上述的操纵盘的制造方法的射出工序的主视图。

图3的(a)是示意性地表示上述的操纵盘的制造方法的脱模工序的主视图，图3的(b)是示意性地表示上述的操纵盘的制造方法的抛光工序的主视图。

图4的(a)是表示上述的操纵盘的操纵盘主体的一部分的主视图，图4的(b)是图4的(a)中的箭头X方向的图。

图5的(a)是图4的(a)的I-I剖面图，图5的(b)是轮圈部的立体剖面图。

图6是表示上述的操纵盘的主视图。

附图标记说明

10 作为操纵盘的方向盘

15 作为把持部的轮圈部

18 芯骨

19 隔片

20 电子部件

20a 孔部

21 树脂层

28 作为把持部芯材的轮圈芯骨

31 连通孔

32 开口部

41 成型模具

43 型腔

44 浇口

45 溢出部

51 作为中间体的第一中间体

R 作为树脂原料的合成树脂原料

V 气泡

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的一实施方式的结构进行说明。

图6中，符号10例如是作为车辆的汽车的(转向)操纵盘即方向盘。该方向盘10具备：操纵盘主体即方向盘主体11、作为安装于该方向盘主体11的乘务人员侧的衬块体的中心衬块即气囊装置(气囊组件)12等。此外，方向盘10通常以倾斜状态安装于在车辆中设置的转向轴上，以下，将气囊装置12的乘务人员侧即正面侧设为上侧(箭头U方向)，将气囊装置12的转向轴侧即背面侧设为下侧(箭头D方向)，将车辆的前侧即前侧上方的挡风玻璃侧设为前侧，将车辆的后侧即后侧下方设为后侧，来进行说明。

方向盘主体11由作为把持部的轮圈部(握持部)15、轮毂部16、辐条部17构成。对于轮圈部15，其至少一部分沿圆周形成，在本实施方式中为圆弧状〔圆环状(环圈状)〕。轮毂部16位于该轮圈部15的内侧。辐条部17在这些轮圈部15与轮毂部16之间设置有多根(本实施方式中为三根)，各辐条部17将轮圈部15与轮毂部16连结。另外，该方向盘主体11如图4的(a)、图4的(b)、图5的(a)及图5的(b)所示那样构成。即，方向盘主体11具备：金属制的芯骨18、隔片19、电子部件20、树脂层21、以及作为未图示的被覆部件的盖体。此外，该方向盘主体11也可以具备覆盖树脂层21的表皮部。

芯骨18例如由镁铝(MgAl)合金或铁等形成。另外，芯骨18在成为轮毂部16的车体侧的下部具备大致圆筒状的轮毂25，该轮毂25具备与转向轴啮合的锯齿结构。构成芯体的轮毂板26一体地固定于该轮毂25。而且，与辐条部17对应的辐条芯骨27从轮毂板26一体地延伸设置，或者通过熔接等固定于轮毂板26。并且，作为与轮圈部15对应的把持部芯材的、轮圈芯骨28通过熔接等固定于该辐条部17的辐条芯骨27。

辐条芯骨27从轮毂25以放射状设置。该辐条芯骨27不一定与全部的辐条部17对应，一部分的辐条部17也可以不具备辐条芯骨27而由被覆部件(衬里)等构成。

在本实施方式中，轮圈芯骨28形成为圆弧状(圆环状)。

隔片19也称为壳等，用于将电子部件20配置于轮圈芯骨28的周围。即，该隔片19如图5的(a)及图5的(b)所示介于轮圈芯骨28与电子部件20之间。例如由合成树脂形成该隔片19。另外，该隔片19以覆盖轮圈芯骨28整周的方式形成为圆弧状(圆环状)。并且，该隔片19形成为筒状(圆筒状)。从而，该隔片19形成为中空的环圈状。在该隔片19中设有连通孔31。并且，在该隔片19中设有开口部32。

而且，该隔片19例如被分割为多个部件，并被安装到轮圈芯骨28的周围。即，在隔片19被安装到轮圈芯骨28的周围的状态下，轮圈芯骨28位于该隔片19的内侧。该隔片19配置为在从轮圈芯骨28分离的位置对轮圈芯骨28进行覆盖。即，在该隔片19与轮圈芯骨28之间形成空间部。

连通孔31是在后述的树脂层21的成型时，作为在反应后会成为聚氨酯的反应混合液的、液状的树脂原料即合成树脂原料R所通过的部分。该连通孔31贯通隔片19的外周面而设置，将隔片19的轮圈芯骨28侧即内侧、与其相反侧即作为电子部件20侧的外侧连通。该连通孔31设置有多个。该连通孔31例如沿着隔片19的周向设置有多个。在本实施方式中，对于连通孔31，例如设定有长孔状的第一连通孔31a、和方孔状的第二连通孔31b。第一连通孔31a沿着轮圈部15的周向以长孔状设置于隔片19。这些第一连通孔31a沿着隔片19(轮圈部15)的纬线L(周向)在经线M(剖面的圆周)方向上设置多列，在经线M上相邻的列彼此的第一连通孔31a、31a在周向(纬线L)上相互错开地配置。另外，第二连通孔31b相对于第一连通孔31a在经线M方向上错开地配置。而且，第一连通孔31a、第二连通孔31b分别在隔片19(轮圈部15)的周向(纬线L)上大致等间隔地遍及隔片19整体地配置。

开口部32用于将在后述的树脂层21的成型时的合成树脂原料R中包含的气泡(空隙)V〔图1的(a)及图1的(b)〕排出。在本实施方式中，该开口部32例如设置于，如图4的(a)所示那样从正面观察时的轮圈部15(隔片19)的上部、即指针式时钟的12点位置。换言之，在本实施方式中，该开口部32设置于轮圈部15的顶部(最上部)。另外，该开口部32沿着隔片19的最长纬线(最大径部)设置。因此，该隔片19的最长纬线部分(最大径部)除了开口部32以外，成为不具有开口而被封闭的非开口部34。并且，该开口部32沿着轮圈部15的周向即长度方向(延伸方向)设置为长条状的狭缝状。

电子部件20例如用于调整轮圈部15的温度。具体而言，该电子部件20在本实施方式中例如使用了设置有通过通电来发热的电热线的片部件、通过通电来发热的加热线、或者对轮圈部15的温度进行检测的传感器部件等，但也可以是用于对乘务人员把持着轮圈部15的情况进行确认的传感器(压力传感器或电容传感器等)。该电子部件20例如形成为片状，为多孔质件。例如，可以将上述的片部件设为无纺布或网状编织等。因此，在该电子部件20中设有多个孔部20a。而且，该电子部件20构成为，与未图示的控制电路连接，通过由该控制电路通电来检测轮圈部15的温度，并根据该温度进行发热。另外，该电子部件20例如配置为卷绕于隔片19的外部即外周面，覆盖隔片19的整体。因此，该电子部件20至少在使孔部20a与开口部32对应(相对)的位置，卷绕于隔片19的外部。

树脂层21设置为覆盖轮圈芯骨28整体、以及辐条芯骨27的一部分。因此，该树脂层21形成为横截面为大致圆形、且从正面观察为圆环状(圆弧状)。更详细地，该树脂层21在轮圈部15的位置设置为一体地覆盖轮圈芯骨28、隔片19、以及电子部件20，在辐条部17的位置设置为覆盖辐条芯骨27的与轮圈芯骨28连续的侧的端部。即，轮圈芯骨28与隔片19之间的空间部、以及隔片19与电子部件20之间的空间部分别被树脂层21填充。换言之，在树脂层21的内部埋设着轮圈芯骨28、隔片19、以及电子部件20。对于该树脂层21，在本实施方式中例如使用使软质的发泡聚氨酯树脂微发泡后的产物。而且，使用图2的(a)等所示的成型模具(模具)41来对该树脂层21进行成型。

在此，成型模具41一般来说具备一个半模、和另一个半模，在这一个半模与另一个半模之间形成型腔43、浇口44、以及溢出部45等。而且，在本实施方式中，以浇口44为下部(从正面观察时为指针式时钟的6点方向)，以溢出部45为上部(从正面观察时为指针式时钟的12点方向)，来使用该成型模具41。因此，保持与方向盘10(图6)的使用状态大致相等的位置，对树脂层21进行成型。

型腔43例如是与轮圈部15(树脂层21)的形状对应的、剖面圆形状且从正面看为圆环状的(第一)空间。在该型腔43中填充从浇口44注入的合成树脂原料R。

浇口44是向型腔43注入合成树脂原料R的部分。该浇口44例如也称为扇形浇口等，形成为与型腔43连通且向该型腔43逐渐扩张。该浇口44连接着用于将合成树脂原料R混合搅拌并排出的未图示的搅拌器部。

溢出部45通过使填充于型腔43中的合成树脂原料R的一部分溢出，来排出型腔43内的气体。该溢出部45形成为，与型腔43连通且例如向远离该型腔43的方向逐渐扩张。该溢出部45在型腔43中配置于从正面观察时与浇口44相反侧的位置。即，该溢出部45位于从浇口44向型腔43注入的合成树脂原料R的流动的末端部。换言之，该溢出部45设置于合成树脂原料R相对于型腔43最后填充的位置、即成为成型时的结合线的位置。另外，如图1的(a)及图1的(b)所示，该溢出部45通过具有与隔片19的开口部32同等宽度的开口45a而与型腔43连通。

另外，轮毂部16的下侧部被未图示的盖体覆盖。该盖体也称为后盖、下部盖或者体盖，由合成树脂等形成。

图6所示的气囊装置12具备：袋状的气囊、覆盖折叠后的气囊的树脂制的所述盖体、喷射气体的气体发生器等。气囊装置12在汽车冲撞时等，从气体发生器向气囊的内部急速地喷射气体，使折叠地收纳的气囊急剧膨胀，从而使盖体开裂。由此，使气囊在乘务人员的前侧膨胀展开，对乘务人员进行保护。此外，该气囊装置12也可以一体地组装作为开关装置的喇叭开关机构等。

而且，在制造方向盘10时，首先，如图2的(b)所示，预先以隔片19覆盖与轮毂板26等一体化的芯骨18的轮圈芯骨28的外周，并且在该隔片19的外表面卷绕电子部件20来预先形成作为中间体的第一中间体51。然后，在将该第一中间体51装置于打开了一个及另一个半模的成型模具41中之后，将一个半模与另一个半模合模(闭模)，形成型腔43(装置工序)。在该状态下，轮圈芯骨28及辐条芯骨27的一部分位于型腔43内，并且隔片19的开口部32位于与成型模具41的溢出部45对应(相对)的位置〔参照图1的(a)〕。即，中间体51以使隔片19的开口部32位于与溢出部45对应(相对)的位置的方式，装置于成型模具41的型腔43中。

接下来，如图2的(c)所示，将合成树脂原料R通过搅拌器部搅拌混合后从成型模具41的浇口44向型腔43内射出(射出工序)。这时，合成树脂原料R从浇口44向型腔43内的图2的(c)的纸面的左右两侧大致均等地分流。该合成树脂原料R浸透于电子部件20的孔部20a，并且通过隔片19的连通孔31(第一连通孔31a及第二连通孔31b)从隔片19的外侧向内侧进入，一边伴随发泡进行反应而成为聚氨酯，一边向流动末端的溢出部45流动。

而且，如图1的(a)及图1的(b)所示，在溢出部45附近，在型腔43内分流至左右两侧的合成树脂原料R合流，且其一部分从型腔43向溢出部45、自开口45a以扩张状流出。这时，该合成树脂原料R当在隔片19的内侧且轮圈芯骨28与隔片19之间的空间部流动时，将位于该空间部的气泡V从开口部32向溢出部45推出。其结果，以不残留气泡V的方式将合成树脂原料R填充到型腔43内。

此后，在将一个半模与另一个半模开模之后，将在型腔43内由树脂层21一体地覆盖轮圈芯骨28、隔片19、以及电子部件20而形成的、图3的(a)所示的第二中间体52，从成型模具41脱模(脱模工序)。然后，通过图3的(b)所示的切断等从该第二中间体52除去在成型模具41的浇口44的位置残留而形成的毛刺53、以及在溢出部45〔图2的(a)〕的位置凸出而形成的毛刺54(抛光工序)。由此，完成方向盘主体11。对于该方向盘主体11，将图1的(a)等所示的电子部件20与控制电路电连接，并如图6所示的那样安装气囊装置12等。由此，完成方向盘10。即，在本实施方式中，能够不在轮圈部15的表面卷绕表皮体、且不需要多次的成型工序地形成方向盘10。

如上所述，根据上述一实施方式，使隔片19介于轮圈芯骨28与电子部件20之间。即，以隔片19覆盖轮圈芯骨28并且在该隔片19的外部配置电子部件20，来形成第一中间体51。由此，将电子部件20容易地配置于轮圈芯骨28的周围，并且在与设置于树脂层21的成型模具41中的流体状的合成树脂原料R的溢出部45对应(相对)的位置，对隔片19设置开口部32。换言之，通过以使开口部32位于与溢出部45对应(相对)的位置的方式来将第一中间体51装置于成型模具41的型腔43中，从浇口44将流体状的合成树脂原料R填充于型腔43中，并使合成树脂原料R的一部分从溢出部45溢出，来形成树脂层21，由此，即使假设合成树脂原料R在隔片19与芯骨18(轮圈芯骨28)之间产生气泡V，向溢出部45溢出的合成树脂原料R也能够通过开口部32将气泡V向溢出部45容易地排出，能够抑制树脂层21内的气泡残留。因此，能够抑制因气泡V残留而导致在树脂层21中产生的孔部或凹部等，能够预期次品率的改善。并且，能够使流体状的合成树脂原料R顺利地填充于成型模具41的型腔43中，从而能够缩短成型周期，生产率得到提高，且还能够应对复杂的轮圈部15的形状。

另外，通过在隔片19中设置连通孔31，能够使流体状的合成树脂原料R容易地流入到隔片19的内侧，能够容易地对树脂层21进行成型。

并且，通过将具有孔部20a的片状的电子部件20，以使孔部20a位于至少与开口部32对应(相对)的位置的方式，卷绕于隔片19的外部，从而来自开口部32的气泡向溢出部45的排出难以被电子部件20阻碍。

而且，通过将片状的电子部件20以闭塞隔片19的连通孔31的方式安装于隔片19，从而在连通孔31的位置，树脂层21从隔片19的内侧和外侧这双侧相对于电子部件20密接，因此能够更坚固地将隔片19、电子部件20、以及树脂层21一体化。

而且，通过将开口部32沿着轮圈部15的周向设为(沿纬线L较长)的狭缝状，从而操作者在把持轮圈部15时难以感觉到位于树脂层21的内部的开口部32，轮圈部15的手感良好。

此外，在上述一实施方式中，对于开口部32，只要是在与溢出部45对应(相对)的位置，不限于轮圈部15的指针式时钟12点方向，也可以设置于其他任意的位置。

另外，方向盘10不限于具备三根辐条部17的结构，能够适用于至少在两侧具备两根的结构。

并且，不只是汽车等车辆，方向盘10能够作为任意交通工具的转向用的操纵盘来使用。

而且，例如也能够使用收纳有冲击吸收体的衬块体等来代替气囊装置12。

工业实用性

本发明例如能够作为电动汽车等汽车的方向盘来适当地使用。

Claims

1.一种操纵盘，具备把持操作用的把持部，其特征在于，包括：

芯材，具有与所述把持部对应的把持部芯材；

电子部件；

隔片，介于所述把持部芯材与所述电子部件之间；以及

树脂层，形成为至少一体地覆盖所述把持部芯材、所述电子部件、以及所述隔片，

所述隔片在与所述树脂层的成型模具中使流体状的树脂原料的一部分溢出的溢出部相对的位置具有开口部，所述开口部为沿着所述把持部的周向的长的狭缝状，且所述开口部以与所述隔片的最长纬线重合的方式设置。

2.如权利要求1所述的操纵盘，其特征在于，

所述隔片具有使把持部芯材侧即内侧与其相反侧即外侧连通的连通孔。

3.如权利要求1所述的操纵盘，其特征在于，

所述电子部件为具有孔部的片状，以使所述孔部位于至少与所述开口部相对的位置的方式卷绕在所述隔片的外部。

4.如权利要求1至3中任意一项所述的操纵盘，其特征在于，

所述把持部设置为圆弧状。

5.一种操纵盘的制造方法，用于制造具备把持操作用的把持部、具有与该把持部对应的把持部芯材的芯材、电子部件、具有开口部的隔片、和树脂层的操纵盘，所述操纵盘中，所述开口部为沿着所述把持部的周向的长的狭缝状，且所述开口部以与所述隔片的最长纬线重合的方式设置，所述操纵盘的制造方法的特征在于，包括以下步骤：

使用具备型腔、和分别与所述型腔连通的浇口及溢出部的成型模具；

将以所述隔片覆盖所述把持部芯材并且在该隔片的外部配置有所述电子部件的中间体，以所述开口部位于与所述溢出部相对的位置的方式，放置于所述成型模具的所述型腔中；以及

从所述浇口将流体状的树脂原料填充到所述型腔中，并使所述树脂原料的一部分从所述溢出部溢出，从而以至少一体地覆盖所述把持部芯材、所述电子部件、以及所述隔片的方式形成所述树脂层。