CN111065569B - 用于制造车辆方向盘的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于制造车辆方向盘的方法，该方向盘包括：‑轮缘，‑由围绕轮缘的至少一部分附接的至少一个条带形成的外部护套，‑穿过外部护套的至少一个设备，方法至少包括以下步骤：‑围绕轮缘定位条带，‑将条带附接到轮缘以便形成外部护套，‑在外部护套中形成面向设备的内部部分的开口，‑朝向轮缘的内侧折叠外部护套的部分。

Description

用于制造车辆方向盘的方法
本发明广泛地涉及用于制造或组装车辆方向盘的方法，并且具体地讲，涉及用于制造或组装围绕轮缘用外部护套包覆并包括设备的车辆方向盘的方法，该设备具有外部护套下面的部分和由外部护套覆盖的轮缘表面上的部分。
文献US20160025281公开了一种方向盘，该方向盘具有由外部护套覆盖的轮缘，该外部护套开放以允许光导穿过，但由条带制成的具有开口的此类护套的装配可能在围绕轮缘附接(通常通过缝合)条带时引起褶皱问题，这将产生不贴合性并且将显著地减少感知质量。
本发明的一个目的是克服现有技术的上述缺点，并且具体地，首先提出了一种用于制造方向盘的方法，该方向盘包括轮缘与围绕轮缘的外部护套并且包括穿过该外部护套的设备，该方法可以避免褶皱的形成和存在，同时在设备和外部护套之间的轮缘区域处向方向盘提供整洁且精加工的最终外观。
为此，本发明的第一方面涉及一种用于制造车辆方向盘的方法，
该方向盘包括：
-轮缘，
-由围绕轮缘的至少一部分附接的至少一个条带形成的外部护套，
-穿过外部护套的至少一个设备，
该方法至少包括以下步骤：
-围绕轮缘定位条带，
-将条带附接到轮缘以形成外部护套，
-在外部护套中形成面向设备的内部部分的开口，
-朝向轮缘的内侧折叠外部护套的围绕开口的部分以形成折翼并且提供对设备的内部的接近。
因此，方法包括由以下组成的步骤：在已经安装并附接到方向盘的外部护套中形成开口(狭缝、孔、缺口)。由于尚未形成开口，这使得可以张紧条带并容易地将条带附接到轮缘。折叠或再折叠外部护套的部分以形成折翼或凸缘或过度延伸部最终使得可以通过自由接近内部来完成穿过外部护套的设备的组装，或者可以组装外部或可见部分。
有利地，由在外部护套中形成开口组成的步骤包括由以下组成的步骤：开放狭缝，该狭缝先前在条带中形成，并且保持由在围绕轮缘定位并附接条带的步骤之前装配的暂时闭合装置闭合。根据该实施方案，在条带组装在轮缘上之前，条带中已经存在开口，但为了有助于制造，提供了暂时封闭装置以防止开口拉伸，并且能够在围绕轮缘固定条带时整体地处理并张紧条带。换句话说，在装配到轮缘之前形成狭缝，并且方法包括由以下组成的步骤：在将条带装配到轮缘之前装配暂时闭合装置。
有利地，在定位并附接条带的步骤之前，方法包括由以下组成的步骤：在平放条带中形成狭缝。在平放条带上形成开口时，制造更加准确和容易：例如，可以考虑在切割条带的外部轮廓的同时切割狭缝。
有利地，在定位并附接条带的步骤之前，方法包括由以下组成的步骤：在平放的条带中形成狭缝，并且用诸如滑动拉锁、暂时接缝或粘合装置的暂时闭合装置来闭合狭缝(例如，通过边缘到边缘地接合狭缝的两侧)。暂时闭合装置的目的是在围绕轮缘固定条带时(例如通过缝合)防止开口拉伸，并且它们必须在制造期间容易移除(一旦将条带装配并附接到轮缘)，从而形成外部护套。
有利地，由在外部护套中形成开口组成的步骤包括由以下组成的步骤：在围绕轮缘定位并附接条带的步骤之后在外部护套中切割狭缝。根据该实施方案，仅在条带已经被定位并附接到方向盘之后才在条带中形成开口，从而形成外部护套。换句话说，一旦条带已经放置在方向盘上就将条带切掉。切割可以手动或自动完成。
有利地，方法包括由以下组成的步骤：在围绕轮缘定位并附接条带的步骤之前将保护元件定位在设备上。在开放狭缝后，如有必要，可以移除保护元件。这使得可以避免切割工具对在开口处位于护套下方的任何元件造成损害的任何风险。
有利地，在定位并附接条带的步骤之前，方法包括以下步骤：将突出元件安装在轮缘上，以至少在定位并附接条带和/或切割狭缝的步骤期间暂时增加轮缘周长。换句话说，保护元件是突出元件，并且定位保护元件的步骤允许至少在定位并附接条带和/或切割狭缝的步骤期间暂时增加轮缘周长。保护或突出元件有助于将条带安装在轮缘上，从而使得可以张紧要装配的条带，以确保无褶皱的安装并且确保有足够的材料来形成足够长的折翼。被包覆和配备有突出元件的轮缘部分具有比已经移除突出元件并且准备使用方向盘时的最终轮缘部分更大的表面积。实际上，由于必须在基部条带处提供足够的材料以在最终开口的边缘处形成折翼或凸缘，因此这可能在制造过程期间引起褶皱和缓慢安装。添加的元件使得可以张紧这些褶皱并且防止它们出现。此外，这使得更容易地围绕轮缘定位条带，特别是对于其中最终开口的宽度的一半小于确保方向盘的良好精加工所需的折翼长度的方向盘。有利地，突出元件面向设备的内部部分定位。此外，突出元件形成保护元件，因为其在位于轮缘内侧的设备的其余部分与将被切割(用锋利的切割工具)的外部护套之间形成屏蔽。
换句话说，本发明的一个方面涉及一种用于制造车辆方向盘的方法，该方向盘包括：
-轮缘，
-由围绕轮缘的至少一部分附接的至少一个条带形成的外部护套，
-穿过外部护套的至少一个设备，
该方法至少包括以下步骤：
-将保护或突出元件定位在轮缘上，
-围绕轮缘定位条带，
-将条带附接到轮缘以形成外部护套，
-在外部护套中形成面向设备的内部部分的开口，
-通过所形成的开口移除保护或突出元件，
-朝向轮缘的内侧折叠外部护套的部分以形成折翼并且提供对设备的内部的接近。
该实施方案允许一旦折翼或凸缘被向下折叠就在外部护套中形成凹槽，并且每个折翼或凸缘的长度大于最终开口或凹槽的宽度的一半，因为在形成开口之前，当条带被附接到方向盘时(例如，通过缝合和/或胶粘)，突出元件增加轮缘周长。即使最终凹槽较窄，此类超长部分也允许在方向盘上实现有吸引力的最终外观。具体地，此类方法使得可以获得具有6mm或更小的凹槽宽度的方向盘，并且条带的超长部分允许长度各自为4mm或更大的折翼或凸缘。
有利地，保护元件或突出元件包括切割引导凹槽，并且方法包括由以下组成的步骤：通过用切割工具跟随引导凹槽来切割外部护套。此类引导凹槽通过形成要跟随的切割线而允许切割操作是安全的。如通过从外部护套可以看到，此类凹槽还可以为切割操作提供视觉辅助。
有利地，方法包括由以下组成的步骤：在朝向轮缘的内侧折叠折翼之前移除保护或突出元件。该实施方案允许释放空间以插入方向盘部件，该方向盘部件是穿过外部护套的设备的一部分或与该设备相互作用。
有利地，方法包括由以下组成的步骤：在外部护套中切割狭缝之前将引导工具定位在方向盘上。所参考的被放置并定位在方向盘(其轮毂和/或其轮辐)上的此类引导工具使得可以有效地引导切割工具来精确地跟随切割线，而在切割时没有滑动或偏差的任何风险。
有利地，由折叠折翼组成的步骤由以下组成：朝向穿过护套的设备的内部部分形成接近凹槽。朝向方向盘的内侧抵靠壁折叠或再折叠折翼或超长部分使得可以形成整洁且美观的凹槽，该凹槽然后可以例如容纳部件或允许光穿过。
有利地，方法包括由以下组成的步骤：将盖或筛网插入到先前形成的开口中。
有利地，由围绕轮缘附接条带组成的步骤包括由以下组成的步骤：将条带的两个相对端部附接到轮缘或彼此附接。具体地，由围绕轮缘附接条带组成的步骤包括：由通过粘附至轮缘而胶粘至少一个端部组成的步骤，以及然后由将条带的两个相对端部附接到轮缘或彼此附接组成的步骤。应当注意，在此步骤期间以及随后将在外部护套中形成的开口处，条带未粘附到轮缘或位于外部护套下面的不与其附接的任何元件以便向下折叠外部护套的围绕开口的部分，因为开口未形成并且不能拉开。
有利地，由围绕轮缘附接条带组成的步骤包括由以下组成的步骤：缝合条带。缝合步骤需要拉紧条带。根据本发明的方法提供了没有拉伸的开口的此类条带，因为由开放狭缝或开口组成的步骤在该缝合步骤之后进行。
另选地，由围绕轮缘附接条带组成的步骤包括由以下组成的步骤：将条带胶粘到其自身或轮缘。
有利地，由折叠折翼组成的步骤包括由以下组成的步骤：将折翼附接到方向盘的壁。折翼或凸缘的位置是固定的并且例如可以通过胶粘来保证。
然而，有利的是，在折翼的右侧上不使用胶粘剂以便限制感知质量中的不贴合性(如果胶粘剂溅到可见部分上，因为通常胶粘剂施加过程是手动的，并且刷子的使用不允许以非常精确的方式施加胶粘剂)。
此外，可能打算使用必须可重复使用的可重复使用工具或组件部分。为此，这些可重复使用的工具或部分不得被胶粘剂污染。首先，可以预期胶粘剂与这些可重复使用工具或部分之间的化学不相容性(由塑料、聚丙烯、聚酰胺或聚乙烯制成的元件可能与某些水基胶粘剂或溶剂型胶粘剂，和/或包含硬化剂的胶粘剂不兼容，这使得容易擦去痕量的胶粘剂)。通常，当粘合剂是水基胶粘剂或溶剂型胶粘剂时，突出元件或引导工具由聚丙烯制成。作为一种选择，除了折翼之外，还可以将护套的整个表面胶粘到轮缘以进一步减小在可重复使用工具或部件上的毛刺或胶粘剂溢出的风险。折翼可以很好地通过机械装置保持在适当的位置。
本发明的第二方面涉及一种方向盘，其包括根据第一方面组装的外部护套、轮缘和设备。
有利地，折翼之间的间隙(向下折叠，即朝向轮缘的内侧折叠和固定)形成预定宽度的凹槽，并且折翼各自的长度大于预定宽度的一半。
有利地，凹槽的预定宽度小于或等于六毫米。
有利地，折翼各自的长度大于或等于4mm。
本发明的第三方面涉及一种机动车辆，其包括根据第二方面的方向盘。
从以下通过非限制性示例提供并通过附图示出的本发明实施方案的具体实施方式，将更清楚地看到本发明的其他特征和优点，在附图中：
-图1至图4是通过遵循根据本发明的方法制造的方向盘的第一实施方案的剖视图；
-图5至图7是通过遵循根据本发明的方法制造的方向盘的第二实施方案的剖视图。
图1至图4是通过遵循根据本发明的方法制造的方向盘的第一实施方案的剖视图。
图4是组装完成后的方向盘的轮缘的剖视图。轮缘包括：
-框架11(由金属制成，诸如铝或镁)，
-围绕框架11包覆模制以形成支撑件10的包覆模制材料12(例如，聚氨酯，也称为泡沫或泡沫材料)，
-通过边缘到边缘接缝23附接到轮缘的外部护套20(通常由天然皮革或人造皮革制成，但其他材料也可以)，
-电子元件40(诸如加热垫或接近传感器)，
-穿过外部护套以将光信号发送给驾驶员的设备30。
实际上，设备30包括电子电路(固定在支撑件10上的印刷电路32，具有嵌入式光源(例如发光二极管))、下固定接口33、上固定接口31(其可以是透明的或被局部刺穿以允许光通过)和光导34，以便能够照亮方向盘轮缘的部分，从而改善车辆的人体工程学或人机界面。
因此，有必要穿过外部护套20以将光信号从布置在支撑件10上和外部护套20下面的元件发送给驾驶员。然而，外部护套20通常由一个材料条带(或若干材料条带)制成，该材料条带在组装期间通常必须通过接缝23来围绕轮缘附接，但可以使用其他附接方法或将其与此结合，诸如具体是胶粘。
当固定条带以形成外部护套20时，重要的是不要形成褶皱，褶皱是要避免从而不影响消费者所感知的质量的视觉缺陷。考虑到外部护套20中需要有开口以允许光通过，本发明提出了用于制造方向盘的方法，该方法避免褶皱的形成(尽管有可拉伸的开口)，同时对于光导34允许整洁、方便的组装以及有吸引力的最终外观。
实际上，驾驶员可看到光导34以及其边缘，并且甚至是外部护套20的边缘，其由朝向轮缘内侧并邻近光导34的边缘折叠的折翼或凸缘21表示。因此，重要的是提供足够的长度以形成并整洁地折叠折翼或凸缘21。具体地，本发明提供了一种方法，该方法确保凸缘的足够长度，即使接收光导34的凹槽22较窄也是如此。
为此，概括地说，本发明提出围绕轮缘装配并固定平坦且连续的条带，附接该条带，并且直到那时形成用于光导34的开口，以便能够将光导34装配成面向生成光的设备30的内部。
根据第一种可能方案，根据本发明的方法提供了在固定条带以形成外部护套20之前装配如图1所示的突出元件110，以便能够在缝合操作之前张紧形成外部护套20的条带。
采取图1所示的元件，因此制造方法至少包括以下步骤：
-用包覆模制材料12包覆模制框架11，
-放置通过下固定接口33固定在支撑件10上的印刷电路32，并且嵌入光源，
-安装电气元件并且例如胶粘后者，
-安装突出元件110，
-装配并附接条带以形成外部护套20。
图2示出了由在外部护套20中形成开口组成的步骤。
根据第一选择，可以开放狭缝25，该狭缝已经存在于要围绕轮缘附接的条带并且先前通过暂时或临时闭合装置(可熔缝合、链缝合、粘合剂、滑动拉锁或拉链…)来闭合，从而防止此开口在装配条带时拉伸和产生褶皱。
根据第二选择，一旦已经围绕轮缘装配并附接外部护套，就将狭缝25直接切割到外部护套20中。为此，在元件110中形成有凹槽22，该凹槽允许引导切割刀片以避免任何切割偏差。突出元件110也形成保护元件。
一旦在轮缘的全部或部分周边上形成开口(狭缝25)，就可以移除外部护套20下方的(保护或突出)元件110，如图2所示。
图3示出了下一个步骤的结果，该步骤由朝向轮缘内侧折叠超长部分组成，其中折翼或凸缘21被电镀并可能抵靠上固定接口31的面进行胶粘。如图3所示，然后限定凹槽22，该凹槽的上边缘由外部护套20连续形成，从而提供有吸引力的外观，其中在外部护套20的位于轮缘外周边上的部分与凸出到凹槽22中的部分之间具有小于50°的良好闭合的凸缘角。
如图4所示，凹槽22然后可以容纳光导34，并且具有整洁且精加工的外观。突出元件110的安装具有在缝合过程期间增加方向盘轮缘的周长的作用，并且在移除突出元件110之后，外部护套的总长度允许具有较大长度D2的折翼或凸缘21，每个折翼或凸缘的长度大于凹槽或光导34的宽度D1的一半。具体地，宽度D1小于或等于6mm，并且每个折翼或凸缘21的长度D2大于或等于4mm。
根据一个可能的实施方案，折翼21有利地不被胶粘，以便避免胶粘剂溢出或者胶粘剂与需要重复使用或处理的工具或元件之间的接触。因此，可以将外部护套20胶粘到轮缘的整个周边(在图4中，该周边由电气设备40和上固定接口31的外部形成)，但折翼21在其中折叠的凹槽的面上未施加/存在胶粘剂。对于需要重复使用或处理的元件或工具，也可以预见要重复使用或处理的元件或工具与胶粘剂之间的化学不相容性(其不会粘住)，使得可以在胶粘剂污染的情况下轻松擦拭/清洁它们。例如，当胶粘剂为水基胶粘剂(诸如SIKA4225胶粘剂，其可以与来自相同供应商的硬化剂4900一起使用)或溶剂型胶粘剂(氯丁橡胶型)时，突出元件110或引导工具由聚丙烯制成。
图5至图7示出了具有不同形状的轮缘结构，其中轮缘包括：
-框架11'(由金属制成，诸如铝或镁)，
-围绕框架11'包覆模制以形成支撑件10'的包覆模制材料12'(例如，聚氨酯)，
-外部护套20'(通常由皮革制成，但其他材料也可以)，
-电子元件40'(诸如加热垫或接近传感器)，
-穿过外部护套20'以将光信号发送给驾驶员的设备30'。
设备30'包括电子电路(固定在支撑件10'上的印刷电路32'，具有嵌入式光源(例如发光二极管))、下固定接口33'、上固定接口31'(在此至少部分透明)和光导34'，如图7所示。
同样在这种情况下，根据本发明的方法由以下组成：将外部护套20'装配在单个平坦条带中，在将开口形成到已经存在于外部护套20'下面的设备30'上时，没有可能拉伸和形成褶皱的任何张开的开口，以便折叠超长部分并形成折翼21'，从而然后能够安装并附接光导34'，该光导在此形成透明盖。
以相同的方式，可以考虑在平放的条带上形成开口，暂时闭合该开口以允许容易的缝合步骤，然后(重新)开放已经存在的该开口或狭缝，以完成设备30'的组装。
另选地，可以考虑仅当外部护套被装配并附接到轮缘时，使用切割工具来切割狭缝或开口。引导工具可以参考方向盘的轮毂和/或轮辐来定位。
应当理解，可以在不超出本发明的范围的情况下，对本文中描述的本发明的不同实施方案进行对本领域技术人员显而易见的各种修改和/或改进。
具体地，参考布置在轮缘的表面上并穿过外部护套的光导，但可以考虑为根据本发明的方法组装的方向盘提供穿过外部护罩的控制接口、位置传感器、生物特征传感器元件和按钮。
此外，提到了可以在外部护套已经被装配之后在外部护套中形成开口，并且所考虑的开口可以沿轮缘的整个长度(即围绕方向盘的轴线(也就是说转向柱的轴线)的360°)或在周边的部分上，在从上方看上去与方向盘相切的方向上，或者在从截面看上去与轮缘相切的方向上制成。也可以制造若干单独开口。
提出了要切割狭缝，但也可以刺穿孔，用切割器冲出部分，或者削弱区域并然后干净地撕开它(例如通过局部减小厚度)。
外部护套可以是复合的，也就是说，由相同材料或不同材料(皮革、合成材料、织物…)的若干条带制成，但本发明提出在条带在轮缘上的装配和固定期间闭合开口(设备将穿过该开口)的情况下装配外部护套。外部护套可以仅部分地覆盖轮缘。
最后，设备的开口可以面向驾驶员以显示照亮的信息，但开口可以在轮缘的与驾驶员相对的一侧上制成以容纳用于检测驾驶员手指的传感器。

Claims (15)

1.一种用于制造车辆方向盘的方法，
所述方向盘包括：
-轮缘，
-由围绕所述轮缘的至少一部分附接的至少一个条带形成的外部护套(20；20')，
-穿过所述外部护套(20；20')的至少一个设备(30；30')，
所述方法至少包括以下步骤：
-围绕所述轮缘定位所述条带，
-将所述条带附接到所述轮缘以形成所述外部护套(20；20')，其中，附接到所述轮缘上的所述条带为闭合状态，
-在所述外部护套(20；20')中形成面向所述设备(30；30')的内部部分的开口，
-朝向所述轮缘的内侧折叠所述外部护套(20；20')的围绕所述开口的部分以形成折翼(21；21')并且提供对所述设备(30；30')的内部的接近。
2.根据前一权利要求所述的方法，其中由在所述外部护套(20；20')中形成开口组成的步骤包括由以下组成的步骤：开放狭缝(25)，所述狭缝先前在所述条带中形成，并且保持由在围绕所述轮缘定位并附接所述条带的步骤之前装配的暂时闭合装置闭合。
3.根据前一权利要求所述的方法，在定位并附接所述条带的步骤之前，包括由以下组成的步骤：在平放的所述条带中形成所述狭缝(25)，并且用滑动拉锁、或暂时接缝、或粘合装置的所述暂时闭合装置来闭合所述狭缝(25)。
4.根据权利要求1所述的方法，其中由在所述外部护套(20；20')中形成开口组成的步骤包括由以下组成的步骤：在围绕所述轮缘定位并附接所述条带的步骤之后在所述外部护套(20；20')中切割狭缝(25)。
5.根据前一权利要求所述的方法，包括由以下组成的步骤：在围绕所述轮缘定位并附接所述条带的步骤之前将保护元件定位在所述设备(30,30')上。
6.根据前一权利要求所述的方法，所述保护元件是突出元件(110)，其中定位所述保护元件的步骤允许至少在定位并附接所述条带和/或切割所述狭缝(25)的步骤期间暂时增加轮缘周长。
7.根据权利要求5或6中的一项所述的方法，所述保护元件包括切割引导凹槽，所述方法包括由以下组成的步骤：通过用切割工具跟随所述引导凹槽来切割所述外部护套。
8.根据权利要求5所述的方法，包括由以下组成的步骤：在朝向所述轮缘的内侧折叠所述折翼(21；21')之前移除所述保护元件。
9.根据权利要求4所述的方法，包括由以下组成的步骤：在所述外部护套(20；20')中切割所述狭缝(25)之前将引导工具定位在所述方向盘上。
10.根据前一权利要求所述的方法，包括由以下组成的步骤：将盖或筛网插入到先前形成的所述 开口中。
11.根据权利要求1所述的方法，其中由围绕所述轮缘附接所述条带组成的步骤包括由以下组成的步骤：缝合所述条带。
12.根据权利要求1所述的方法，其中由折叠所述折翼(21；21')组成的步骤包括由以下组成的步骤：将所述折翼(21；21')附接到所述方向盘的壁。
13.一种方向盘，包括按照根据前述权利要求中的一项所述的方法组装的外部护套(20；20')、轮缘和设备(30；30')。
14.根据前一权利要求所述的方向盘，其中所述折翼(21；21')之间的间隙形成预定宽度的凹槽，并且其中所述折翼(21；21')各自的长度大于所述预定宽度的一半。
15.一种机动车辆，包括根据前一权利要求所述的方向盘。
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