CN1144710C - 一种方向盘及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种沿其圆周方向具有木质纹理效果的方向盘(1)，其无论在外观上还是在手感上都基本等同于天然木材，该方向盘(1)包括一具有一圈芯部件(44)的盘圈部分(4)；所述盘圈部分(4)由其中添加了木粉热塑形合成树脂材料制得的盘圈元件(A2)构成，使得所述盘圈部分(4)上具有流线花纹；每个所述盘圈元件(A2)均由直棒状结构整形为弓状结构，以弓状盘圈元件的曲率与所述圈芯部件(44)的曲率相一致，并安装在圈芯部件(44)上，从而使所述流线花纹被转化为环状流线花纹。

Description

一种方向盘及其制造方法
本发明涉及一种用于车辆的方向盘，更具体来讲，涉及一种在外形和手感上都和天然木材相象的方向盘，以及制作这种方向盘的方法。
在车辆的驾驶过程中，车辆方向盘由驾驶员进行抓持，从而，作为基本要求，方向盘不但在外形上要有令人满意的美学效果，而且要有舒适的触摸感。舒适的触模感意味着方向盘不能表现出太平滑感、粗糙感和胶粘感。同样，这也意味着方向盘不能是易滑溜的、过热或过凉的感觉。通常的木制方向盘能充分地满足这些舒适触摸感的要求。但遗憾的是，由于天然木材的固有特性，木制方向盘会由于环境温度的波动、直射太阳光的辐射、环境湿度变化等类似的条件而发生扭曲变形，导致木制方向盘的剥落、开裂或类似的损坏。同时，由于目前条件下天然木材紧缺，木制方向盘也不适于大批量生产。
考虑到上述这些情况，最近在市场上出现了一种木制方向盘的替代产品，这种方向盘具有和天然木材相象的手感。这种替代方向盘一般是这样制造的：用合适的合成树脂材料注塑形成一个方向盘的盘圈部分，并在盘圈部分上形成木质外观。这样的木质外观是这样形成的：或者应用在这样形成的盘圈部分上产生木质手感的工艺，或者用先前加入了木粉的合成树脂材料注塑成型而构成盘圈部分的工艺。后者的工艺使方向盘不但具有木质手感，而且由于喷射塑模成型过程中在盘圈部分形成了流线花纹，使方向盘具有木质外观。
但是，前者工艺的缺陷在于：在上述的塑模成型过程之后要对盘圈部分进行涂贴工艺虽然能使得方向盘具有非常相象于天然木材的外观，但不能使方向盘具有满意的木质手感。同样，后者用添加木粉材料的合成树脂材料来注塑成型的工艺虽然使方向盘具有改进的木质感觉，但不能使方向盘表现出满意的木质效果。具体来讲，在后者的工艺中，由于木粉中残留的水气泡沫，在注塑过程中形成的流线花纹过于明显。同时，在后者的工艺中，还由于高速剪切在木粉中产生了大量的热而使木粉褪色。在注塑过程中，形成的流线花纹基本上是由从一些浇口注入的合成树脂材料在铸腔内自由流动而后相互溶合现象所产生的曲线流线花纹。换句话说。曲线流线花纹是由从浇口进入的合成树脂材料的延流和材料在该处的旋流造成的。如果合成树脂材料的这一延流和旋流能使曲线流线花纹很好地形成，则方向盘外观对珍贵木材的模仿程度将是很高的，这些珍贵木材具有非常漂亮的纹理图案，例如环状的纹理图案、葡萄状纹理图案以及其它的如在光叶榉树、桑树、樟树、枣树等类似树种所特有的纹理。但遗憾的是，目前应用的工艺技术不能使方向盘具有象高级木材的外观。
本发明考虑了前述现有技术的缺陷，作为发明者研究的结果，发展了一种方向盘以及制造这种方向盘的方法，这种方向盘的木质外观和手感基本等同于天然木材。在本发明的方向盘中，基本等同或完全相同于天然木材的木质外观并不是指具有珍贵木材美丽的木纹图案外观，这些纹理例如是环状木纹理、葡萄状纹理或其它类似的纹理图案，而是指普通的例如直纹理或交叉纹理的木料纹理。在本发明中，这样的木材纹理是在盘圈部分形成同时在其圆周方向上确定了流线花纹。因而这样产生的流线花纹具有由一薄层木切板形成的效果。
相应地，本发明的目的是提供一种方向盘，该方向盘可给人以这样的效果：即沿方向盘圆周方向上连续设置了木质纹理，使得方向盘无论在外观上还是在手感上都基本等同于天然木材。
本发明的另一个目的是提供一种用于制造方向盘的方法，这种方法可实现大批量可靠和便宜的生产，并使得所制作的方向盘具有沿圆周方向连续设置了木质纹理的效果，使得方向盘无论在外观上还是在手感上都基本等同于天然木材。
根据本发明的一个方面，提供了一种方向盘。该方向盘包括一个具有一个圈芯部件的盘圈部分。盘圈部分是由其中添加了木粉的热塑性合成树脂材料制得的盘圈元件组成的，使得所形成的盘圈部分上具有流线花纹。每个盘圈元件都是从直棒状的结构整形为弓状结构的，以弓状盘圈元件的曲率与圈芯部件的曲率相一致并能安装在圈芯部件上，从而使直线状的流线花纹被转化为环状流线花纹。
本发明这样的结构就使得方向盘表现出这样的效果：在方向盘上形成了沿方向盘圆周方向延伸的木材纹理，这样则无论在外观上还是手感上都具有了基本等同原木的木质感。
在本发明的最佳实施例中，在热塑性合成树脂材料中添加了染色颜料，从而使得环状流线花纹中的图案纹路被所添加的染色颜料加重而成为清晰的木纹理。这样，本发明实施例中的方向盘有很强的视觉效果：由于在其上具有木纹理图案，看起来就象由薄木切板制成一样。
在本发明的一种最佳实施例中，以这样的方式在盘圈部分上形成了用于抓持的凹凸部位：即流线花纹被变换成环状的流线花纹，且避免由抓持凹凸部位对这样形成的环状流线花纹造成损坏。这样，本发明实施例中的方向盘有很强的视觉效果：在它上面设置了木纹理图案，而方向盘上的抓持凹凸部位则看起来象是通过对天然木材的切削形成的。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于制造方向盘的方法。该方法包括这样一些步骤：对添加了木粉的热塑性合成树脂进行模压，以制备一对直棒状的盘圈元件；在保持盘圈元件柔软同时，将直棒状的盘圈元件弯曲成弓状以和圈芯部件的曲率相配合；用盘圈元件夹置圈芯部件，从而它们安装到圈芯部件上。
这样，该方法允许大批量地制造一种方向盘，这种方向盘给人这样的效果：在方向盘上形成了沿其圆周方向延伸的木材纹理，使得方向盘无论在外观上还是手感上都具有了基本等同天然木材的木质感。
在根据本发明的一个最佳实施例中，所述的模压步骤使用了一种具有半环形截面形状的浇口。该浇口具有一个基本与最后完成的方向盘的的盘圈部分的半截面形状相一致的弧形部分，其中的半截面形状是指位于盘圈部分的最外周缘，该浇口还具有一个弦线部分，该部分突出设置了一个圈芯对应部分，该对应部分基本和圈芯部件的半截面结构相一致，这样就使得盘圈元件以直棒状的形状被制造出来。
这样的结构允许在随后的步骤中将盘圈元件安装到圈芯部件上，由此避免了在盘圈元件的整形过程中对圆周或环状方向上的流线花纹造成扭曲。
在本发明的一个最佳实施例中，在弯曲步骤中使用了一校整模具以及一加压模具，在校整模具上形成了多个凸起以形成抓持凹凸部位，在该步骤中直棒状的盘圈元件通过重新加热而被软化，并粗略地弯成弓状，然后被装入校整模具中，用加压模具进行模压。在这一过程中，校整模具和加压模具相互配合，限定了一个弧形空腔，其长度方向上在两个相对的端部具有一空余区域，这样，本发明的方法在有效地避免了对圆周方向上的流线花纹造成扭曲的同时，获得了对盘圈元件满意的整形。
在本发明的一个最佳实施例中，其中的一对盘圈元件均包括一个从驾驶员座位方向可见的前侧盘圈元件和于此前侧盘圈元件相对的背侧盘圈元件。组装步骤是这样进行的：将前侧盘圈元件和背侧盘圈元件相互粘接在一起的同时，将前侧盘圈元件和背侧盘圈元件安装到圈芯部件上。
这样的结构允许前侧盘圈元件和背侧盘圈元件间的接缝位于盘圈圆周部分的径向最外侧和最内侧，这样使得接缝基本位于驾驶员视线范围之外。同样，这还使得盘圈元件在圈芯元件上的安装实现了强度的增加。
在本发明的一个最佳实施方式中，一对盘圈元件每个都包括一个内周侧盘圈元件和与其相对的一外周侧盘圈元件。安装步骤是这样进行的：将内周侧盘圈元件和外周侧盘圈元件相互粘接在一起的同时，将内周侧盘圈元件和外周侧盘圈元件安装到圈芯部件上。这就使得两个盘圈元件间的接缝显露在盘圈部分从驾驶员座位上可见的前侧部位，和从驾驶员座位上不可见的盘圈部分背侧部位上。这样，如果希望盘圈部分具有改进的美学特性，则只需将方向盘的前侧接缝用一个饰线或类似的部件进行包覆就可以了。
在本发明的一个最佳实施例中，安装步骤包括步骤：将诸如饰线、檀木花纹元件等类似的包覆元件安装到盘圈元件间的接缝处。这不但有效地隐藏了接缝，还使方向盘具有了装饰性的效果。同时，它还使盘圈元件间的连接强度提高。
在本发明的一个最佳实施例中，被供输到模压步骤的热塑性合成树脂是由一种组合物构成的，该种组合物包括其中揉加了木粉的料粒和其中添加了染色颜料以及木粉料粒，其中添加了染色颜料的料粒具有不同于前者料粒的颜色。这就使得大批量制造的方向盘具有这样的效果，即方向盘具有木质流线花纹图案，就象是由一薄层木切板制成的那样。
在本发明的一个最佳实施例中，该方法还包括这样的步骤：对盘圈元件进行涂层处理，在此该涂层置于盘圈元件从驾驶员座位上可见的前侧部位上。从而在避免对其背侧的木质感损坏的条件下减少了盘圈前侧部分的应力。
在本发明的一个最佳实施例中，所述的方法还包括步骤：对盘圈元件进行流体压力转印处理。其中的转印被添加到盘圈元件从驾驶座可见的前侧部位。同时，流体压力转印是这样方式进行的：使得在盘圈元件上形成了厚度递减的转印花纹图案，其中转印的印色层厚度在向着盘圈元件的背侧方向上逐渐减小，由此在盘圈元件上得到逐渐显现的背景花纹图案。
这就在避免背侧木质感被损坏的同时，减少了盘圈前侧部分的应力。同样，它还使得流线花纹和转印花纹图案能相互配合，从而使盘图元件具有高质量的外观，看上去象具有珍贵木材的美丽纹理效果。
参照下文结合附图的详细描述，本发明上述以及其它的目标和所产生的优点将变的易于理解和便于掌握，在附图中：
图1A是根据本发明的方向盘的一种实施方式的透视图；
图1B是沿图1A中的1B-1B线对方向盘所作的局部剖面视图；
图2A举例表示根据本发明的用于制造方向盘的方法中的各个步骤的示意图；
图2B是图2A中的2B部份的放大的断面视图；
图3A是举例表示根据本发明的制造方向盘的方法中的流体压力转印步骤的示意图；
图3B是表示安装在一个输送单元上的盘圈元件的正视图；
图4A到图4C分别示意表示了形成厚度递减的转印图案的流体压力转印步骤；
图5A和图5B都表示了已进行过流体压力转印制图的盘圈元件的放大的断面视图，由此在上面设置了厚度递减的转印花纹；
图6是用于为盘圈部分中的盘圈元件的模压模具，并表示了在模具上的浇口结构；
图7A是表示根据本发明的方向盘的另一种实施方式的部分剖开侧视图；
图7B是图7A中的7B部分的分解剖视图；以及
图7C表示一种类似于图7B中设置方式的另一种布置的分解剖视图。
在下文中，将参照附图对本发明进行描述。下文的描述将首先针对本发明的方向盘，然后再对本发明的制造方法进行描述。在下文的描述中，用于制造方向盘盘圈部分的材料在初始阶段将被称为原料A0，通过模压工艺由原料A0制得的直棒状元件将被称为直盘圈元件A1，通过对直盘圈元件进行弯曲获得的弧形部件被称为弧盘圈元件A2。
首先参见图1A和图1B，图中描述了根据本发明的方向盘的一种实施方式。所示实施方式中的方向盘整体用数字标号1表示，其一般包括一个毂心部分2、轮辐部分3和盘圈部分4，其中的毂心部分2作为方向盘1的转动中心，而轮辐部分3的设置方式则为从毂心部分2径向伸出，盘圈部分4和每个轮辐部分3的末梢端相连，并形成一环状。盘圈部分4是由一个拉长的弧形长盘圈元件41(位于图1A中的上侧)、一个短弧状的短盘圈元件42(位于图1A中的下侧)、以及两段用于将长盘圈元件41和短盘圈元件42相互连接起来的抓持部件43(位于图1A中的两侧边)组成的。盘圈部分4具有一置于其内的圈芯部件44，该部件例如可通过弯曲一金属棒来形成一环形。长盘圈元件41、短盘圈元件42以及抓持部件43都安装到圈芯部件44上，由此形成盘圈部分4。在所示的实施例中，轮辐部分3可由金属制成并直接焊接到圈芯部件44上，从而抓持部分43可通过柔性的氨基甲酸乙脂注塑成型获得，并覆盖到圈芯部件44和轮辐部件3上。然后，长盘圈元件41和短盘圈元件42被安装到已注塑成型了抓持部件43的圈芯部件44上，结果就形成了被称为方向盘的组合体。作为替代方案，在两个抓持部分43内每个也可安装一个弧形的盘圈元件A2。
在所示的实施例中，长盘圈元件41和短盘圈元件42都是由两个沿其纵向延伸的对半构成的，这样就使得圈芯部件44可被夹置于二者之间。该两个对半相互粘接在一起形成了长盘圈元件41和短盘圈元件42。更具体来讲，假定长盘圈元件41和短盘圈元件42被安装在车辆上，从驾驶座可见的长盘圈元件41前侧元件用参考标号41a指代，而短盘圈元件42的相应可见部件则用标号42a指代。同样，长盘圈元件41和短盘圈元件42从驾驶座不可见或驾驶员视野之外的背侧元件则分别用参考标号41b和42b指代。举例来说，长盘圈元件41的前侧元件41a和背侧元件41b都具有基本为半环形的断面结构，这一道理同样适用于短盘圈元件42的前侧元件42a和背侧元件42b。在盘圈元件的长度方向上，长短盘圈元件41、42的前/背侧元件的中央部位都设置有一个圈芯元件固定槽45。这样，在图示的实施例中，长盘圈元件41和短盘圈元件42都是由两个相互连接在一起的前侧元件和背侧元件构成的。作为替代方案，长短盘圈元件41和42还可以如图5B中所示那样进行构造。具体来讲，在图5B中，长短盘圈元件41、42的前侧元件41a和42a是这样形成的：在其断面上有一个近似C形槽的结构，从而圈芯部件44可从前侧元件的后面进入到其内部。同时，长短盘圈元件41、42的背侧元件41b和42b是这样形成的：其厚度近似等于圈芯部件44的厚度，由此可将圈芯部件44封在固定槽45内。
此外，在所示的实施例中，并不必须要求盘圈部分4如上文所述的那样是由前侧元件和背侧元件构成的。它还可如图7A和图7B那样来制造。更具体来讲，长盘圈元件41是由两个对半构成的，即一个内周侧元件41c和一个外周侧元件41d，短盘圈元件42也是由两个对半、即一个内圆周侧元件42c和一个外圆周侧元件42d构成的，在图7A和7B中这样的结构中，内圆周元件41c(42c)和外圆周元件41d(42d)间的接缝无论在驾驶座可见的前部位置还是在驾驶员视线外的后部位置都存在。因而，应至少将其上具有檀木花纹或类似纹理的饰线等包覆元件46安装到前接缝上，以将其遮住。将包覆元件46安装到接缝处的方法类似地用于上述由前侧元件和背侧元件来构成盘圈部分4的方法。包覆元件46连接到盘圈部分4上可通过在每个内外周侧元件或前/背侧元件上设置一个凹进，并将具有近似C型结构的包覆元件46的两个端头插入到诸侧元件的对应凹进中来完成。这同样实行了盘圈部分4的强度增加。在图7A到图7C中，标号41e、41f、42e和42f指代在盘圈部分4上形成的防滑抓持凹凸部位。
下文将对用于长短盘圈元件41、42的原料A0进行描述，原料A0主要由热塑性或热柔性的合成树脂材料组成，例如AAS(丙烯腈-丙烯酸-苯乙烯)树脂、AES(丙烯腈-[乙烯-丙烯-二烯烃三聚合物]-苯乙烯)树脂、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)树脂或类似的材料。除了合成树脂材料之外，原料A0还含有添加到树脂材料中百分之几十的木粉。举例来说，原料的组成以AAS树脂作为主要成分，并有20％的颗粒平均直径在60μm的木粉加入，其中含有例如氧化钛等无机颜料。
此处所述的木粉并不仅仅包括木料粉末(锯末材料)，而是一种包括例如氧化钛、氧化铁、镉黄、碳黑等无机颜料的混合木粉材料，以使得木粉可以承受注塑时的高温。为了这样的目的，一种由MISAWAHOMES有限公司生产的以“TECHNOMATERIAL”(商标)牌销售的产品适于此。当这种包含氧化钛的木粉被糅入到主成分或合成树脂中时，由于氧化钛显白色，原料就表现出介于淡棕色和肉色之间的一种颜色。同样，由于氧化铁或无机颜料具有不同于白色的颜色，例如暗棕色或类似的颜色，如将添加了氧化铁或例如镉黄、碳黑等无机颜料的木粉加入到合成树脂材料中就可使原料表现出其它的外观颜色。
每种合成树脂及其中加入的木粉的含量随不同的条件适当地予以改变，这些条件例如注塑条件、所使用的合成树脂材料或无机颜料和树脂材料的相容性等类似条件。
下文，将参照图2A中的制造过程10对具有所述构造的方向盘的制造方法进行描述。工艺10一般包括一个模压步骤11、一个弯曲步骤13和一个盘圈组装步骤14。同时，工艺10还包括一个热软化步骤12，以作为弯曲步骤13的预处理工序。此外，工艺10可选择性地包括一个流体压力转印步骤以及类似的步骤。
在模压步骤11中，原料A0在一个本领域熟知的模压机等类似机械中的一个缸体内被加热熔融，然后从一个模具浇口或成型模具中挤出，这样就获得了具有所需截面形状的直盘圈元件A1。对模压机械的原料供料并不是将合成树脂材料和木粉以确定的混合比直接输供到模压机械中，而是将合成树脂材料和木粉相互糅合成的料粒输送到模压机械中。最好是将木粉中加入了氧化钛形成的“TECHNOMATERIAL”浅色料粒和木粉中加入了有色颜料形成的“TECHNOMATERIAL”棕色料粒以3∶1的混合比加入到模压机械中。当这样加入到模压机械中的料粒在完全均匀一致的混合状态下被从模压机械中挤出时，就以直条的形式在直盘圈元件A1上形成了浅色带和深色带交替相间的条纹状花纹。当然，由于木粉是天然材料，从而在树脂材料中不能作到完全的均匀化，因而料粒在模压机械的模压压力下从模压机械中挤出时，无论是使用浅色料粒还是使用着色料粒都同样能在直盘圈元件A1上形成一定程度的直条纹纹理图案。如此形成的流线花纹形成了例如直纹理图案或交叉纹理图案的木纹理图案。从而使得盘圈元件A1显现出一种木质感。
在所示的实施方式中，由直盘圈元件A1随后构成了长盘圈元件41的前侧元件41a和背侧元件41b，以及短盘圈元件42的前侧元件42a和背侧元件42b。直盘圈元件A1在断面上可被设计成半环形的形状，其中央部位是一个凹槽。更具体来讲，如图6所示，直盘圈元件A1最好通过设置有一凸出的浇口的成型模具或模具16挤出，使其断面构造包括一个弧形部分16a和一个弦线部分16b，该弧形部分和切开最终制成的方向盘长盘圈元件41和短盘圈元件42的最厚部位(最外部位)所获得的前半部分和后半部分的断面弧形基本一致，弦线部分16b被凸入地设置了圈芯元件的对应部分16c，该对应部分的构造基本和圈芯元件44的断面结构的一半相一致。当直盘圈元件A1是用带有浇口的模具16或成型模具挤压形成时，在随后的整形步骤中，就减小了对形成木纹理图案的流线花纹的扭曲或混乱。图6表示了设置有浇口的模具断面，这样的模具用于制造位于驾驶员视线之外的背侧元件41b和42b。当然，也可以通过一个模具浇口对这样的断面结构进行粗成型，然后再用一个成型模具对断面结构进行精加工。
在热软化步骤12中，在模压步骤11中这样制得的、用于制造长盘圈元件41的前侧元件41a和背侧元件41b、以及短盘圈元件42的前侧元件42a和背侧元件42b的直盘圈元件A1被放置在例如一个恒温加热炉等类似设备中，在此处直盘圈元件A1被加热到大约100℃到120℃，使得盘圈元件A1被软化。如果在前的模压步骤11和随后的弯曲步骤13是以同样的处理速度进行时，盘圈元件A1在从模压步骤11模压之后仍保持一定的柔软度，从而它可直接输送到弯曲步骤13而不需要经过步骤12。但是，考虑到在前的模压步骤11和随后的弯曲步骤13间的处理速度差异，以及整个设备的有效工作，最好将从模压步骤11中挤出的盘圈元件A1在直棒状态下先进行冷却固化。然后切出预定均匀的长度，或按照预先确定的尺寸分批挑拣，之后再输送到弯曲步骤13。在此情况下，曾以直棒形状固化的盘圈元件A1要经过热软化步骤12，以使得盘圈元件A1发生一定程度的软化，以允许在随后的步骤中进行整形即可。加热温度和加热时间的设定只要能实现盘圈元件的弯曲就可以了。对盘圈元件的过分加热会使上述步骤中用结构细致的浇口模具进行加工失去了意义。
在弯曲步骤13中，对保持软化状态的盘圈元件A1被进行整形，使得盘圈元件A1被从直棒状变成和圈芯元件44曲率一致的弧形。在所示的实施例中，在弯曲步骤13，保持软化状态的盘圈元件A1先手工粗弯成弧形形状。然后，盘圈元件A1被固定在一个校整模具18中，并用一加压模具19对校整模具18进行挤靠，以便形成弧形盘圈元件A2。校整模具18和加压模具19是这样进行设计的：由模具18和19配合形成一个空腔，该空腔的断面结构和最终制成的方向盘的长盘圈元件41或后短盘圈元件42的断面构造相同。从模具18和19中取出弧形盘圈元件A2最好是在其冷却固化到一定程度后再进行。为此，模具可以设置任何合适的加热和冷却装置。这样，既考虑了生产效率，又避免了在盘圈元件A2从模具取出的过程中使盘圈元件产生变形。
一般来说，在方向盘的背面形成了一些防滑的抓持凹凸部位，用于方便对方向盘的抓持。在所示的实施例中，形成这样的抓持凹凸部位A2a可在对盘圈元件进行整体弧形结构整形的同时完成，即在将直盘圈元件A1变换成弧形盘圈元件A2的弯曲步骤13中进行。
在弯曲步骤13中，由于在直盘圈元件A1和弧形盘圈元件A2之间三维几何体积上的差异，直盘圈元件A1变形成弧形盘圈元件A2的过程将造成材料的流动。同样，上述防滑凹凸部位A2a的形成造成了盘圈元件断面结构的变化，这也导致材料的流动。因而，为了保证用于形成例如是直条纹或交叉纹理的木纹理图案的流线花纹不被材料流动所扭曲扰乱，在所示的实施例中是这样进行设计的：由校整模具18和加压模具19相配合确定的弧形空腔在其长度方向相对的两端设置了一空余区域20，由此允许材料流溢到区域20中，同时，在所示的实施例中，在用于模压弧形盘圈元件A2的校整模具18中设置了用于在盘圈元件A2上形成防滑凹凸部位A2a的凸起18a，该校整模具的结构被设计成这样的：它的断面形状和将最终制成的方向盘长盘圈元件41或短盘圈元件42从最厚部位(最外部位)割开成前一半和后一半所获得的弧形形状相一致。这样，只要用校整模具18的凸起18a挤压盘圈元件就可以形成抓持凹凸部位A2a，从而减小了流线花纹的扭曲。
因而，弯曲步骤13将模压步骤11中形成的直盘圈元件A1上的直条纹状流线花纹无扭曲地变形成沿盘圈元件A2的弧形结构延伸的环状流线花纹，使得盘圈元件A2表现出由木纹理图案形成的木质外观。
在这样弯成的弧形盘圈元件A2被安装到圈芯元件44上之前，可进行组装准备步骤。具体来讲，例如，当前面的步骤中用于组成长盘圈元件41和短盘圈元件42的弧形盘圈元件A2具有超出规定尺寸的长度时，要进行组装准备步骤以将其切割成规定的长度。同样，该步骤还可对盘圈元件的边缘进行切齐操作或对盘圈元件的弧形表面进行轻微地研磨。此外，还可在盘圈元件的表面上进行涂敷涂层如透明涂层或类似涂敷。表面研磨使得盘圈元件表面上易于形成的剥皮层被除去，从而露出木粉材料，使得最终的产品即方向盘1可表现出木质感。当然，如果在整个方向盘1上进行诸如透明涂层的涂敷时，这种涂敷并不是在组装准备步骤中进行的。而是在将元件A2安装到圈芯元件上的盘圈组装步骤之后进行的。在组装准备步骤，用于每个长盘圈元件41和短盘圈元件42的盘圈元件A2上的涂层其前侧已经被磨光打亮，而背侧仍保持木质感。
上面简要描述的盘圈组装步骤14将圈芯元件44设置在盘圈元件A2之间，从而将各对被弯成弧形形状的弧形盘圈元件A2安装到圈芯元件44上。在所示的实施例中，长盘圈元件41的前侧元件41a和背侧元件41b通过将一种粘接剂涂到弦线部分16b和圈芯对应部分16c上而相互连接并和圈芯元件44相连。类似地，短盘圈元件42的前侧元件42a和背侧元件42b也使用粘接剂相互连接并和圈芯元件44相连。前侧元件和背侧元件被一直夹持着，直到它们之间的粘接连接已经固化。然后部分从元件接缝间突出的固化粘接剂被研磨去，这样就获得了最后完成的方向盘1。
在这样制成的方向盘1中，由盘圈元件A2构成的长盘圈元件41和短盘圈元件42上的流线花纹看起来是沿方向盘的环状结构延伸的环状流线花纹，该花纹呈现浅深色带交替排列的效果。产生由一层安装到方向盘1上的木切板制成的效果，从而使其具有满意的木质外观。
在所示的实施例中，方向盘1的盘圈部分4被分成前半侧和后半侧，它们都是由盘圈元件A2构成的。这样的结构使得在前侧元件和背侧元件间的接缝位于盘圈部分4的圆周最外部位和圆周最内部位，以便使接缝位于驾驶员视线之外。一般来讲，这样的接缝经过一定程度的精细染色，基本上不会被一眼就识别出来。但是，为了隐藏接缝并提供一种特定的装饰效果，例如饰线、檀木图案元件等类似的包封元件46可安装到接缝上。在该实施方式下，图7C所示的实施例主要是这样进行设置的：在构成用于前侧元件和背侧元件的盘圈元件上分别形成了多个凹进，C型的包封元件46的两端头配合入盘圈元件的相应凹进，就将元件46牢固安装在接缝上。将包封元件46安装到盘圈元件A2上可以通过任何合适的手段实现，例如除粘接外的焊接、热融接、配接或其它的类似连接方法。在盘圈元件4是由内圆周侧元件和外圆周侧元件构成时，在盘圈元件的接缝间安装包封元件46是非常有利的。
可根据需要进行流体压力转印步骤15类似于透明涂层涂敷步骤，流体压力转印步骤15可在方向盘刚刚将长盘圈元件和短盘圈元件安装到圈芯元件的盘圈部分组装步骤之后在整个方向盘上进行。作为另一种替代方案，也可在经过弯曲步骤的弧形盘圈元件A2上施行。下文将对在弧形盘圈元件A2上施行的流体压力转印步骤进行描述。
流体压力转印步骤可通过一个由图3A中数字标号30指代的流体压力转印设备来进行。该流体压力转印设备30一般包括一个转印槽31、一个转印膜供给单元32以及一个工件输送单元33。通过转印膜供给单元32向其中的转印槽31输送一个转印膜F，在该转印膜上印制有诸如木纹理等类似的适当图案花纹。被输送到转印槽31的转印膜F在槽31内的流体表面保持漂浮状态。当转印膜F被活化从而可以进行复制转印时，工件输送单元33启动，向工件W施加载荷迫使工件W压靠到转印膜F，将转印膜F上的印色花纹图案转印到工件W上，这样就将转印膜F上的印色花纹图案复制到了工件W上。在本示例的条件下，工件W是指用于组成前侧元件41a和42a的弧形盘圈元件A2，其中的前侧元件41a和42a组成了方向盘1的盘圈部分4的前侧部分。
在图3A中，工件W被表示成垂直向下地浸入到转印池31中，作为替代方案，工件W也可通过一个具有倒三角结构的传输带或一个机械臂倾斜地浸入。同样，在所示的实施例中，转印膜F上涂敷了一层活化剂后被输送到转印槽31，作为替代方案，所示的实施例也可这样进行设计：先将转印膜F输送到转印槽31中，再在其上涂敷一层溶剂或类似的物质，使得转印膜F被活化。此外，在所示的实施例中，转印膜F是连续地输送到流体在其内流动的转印槽31中。作为替代方案，单块的薄片状转印膜F也可用手一块接一块地输送到转印槽31中，然后用手将工件W浸入到流体中，而槽中的流体应保持静止状态。此外，工件W是由弧形盘圈元件A2构成的，工件W也可以如图3B所示的那样是未经过弯曲步骤13的直盘圈元件A1。
流体压力转印的施行方式最好使得转印的印色层Q的厚度是逐渐减薄的。为此目的，如图4A到4C表示的那样，可用力将多个工件W以预先确定的相互间隔浸入到流体中。这就使得转印膜F在向着盘圈元件A2的断面弦线方向上厚度逐渐减薄。最后在靠近盘圈元件A2弧线的两端将转印膜F切断，使得转印图案花纹厚度渐变地印在盘圈元件A2上，使盘圈元件A2上的背景图案花纹逐渐地在盘圈元件A2上显形。在图3A到3B中，数字标号34指代转印膜延展元件，其结构基本和工件W相同，并设置在工件W的两侧。
当对一个单个工件W或经过盘圈组装步骤的整个方向盘进行流体压力转印工作时，转印膜延展元件34例如可为一个屏幕状的结构，其位于工件W的外周边之外并距离工件W基本一致的间距。这样的流体压力转印过程可根据发明名称为“流体压力转印方法”的日本专利公开文件117326/1995中公开的工艺进行，该文献所公开的内容结合于此作为参考。
同时，在所示的实施例中，流体压力转印是对用来组成长短盘圈元件41、42的每个前侧元件41a和42a进行的。也可对整个经过盘圈组装步骤14后形成的方向盘进行流体压力转印。当然，在这样的情况下，在长短盘圈元件41、42的每个背侧元件41b和42b上进行了流体压力转印，而这些元件是很难从驾驶员座位的方向上看到的。当转印是发生在方向盘的整个外表面上时，在转印膜F端头间的接缝应最好位于使接缝在驾驶员视线范围之外的位置。这样的流体压力转印可根据标题为“制造具有流体压力转印图案的方向盘的方法”的日本专利公开文件329498/1998中公开的工艺进行，该文献所公开的内容结合于此作为参考。
如图5A所示的流体压力转印步骤15使得转印图案只印在长/短盘圈元件41、42的前侧元件41a和42a上，当方向盘在车辆上处于安装状态时，这些元件从驾驶员座位上是可见的。同样，在所示的实施例中，步骤15使得转印图案厚度渐变地形成，其中转印印色层Q在向着盘圈部分4的内侧和外侧方向厚度逐渐减薄，使得背景花纹图案逐渐地显形出来。从驾驶员座位上可见的方向盘1前侧，作为背景花纹图案的流线花纹穿透叠置在背景花纹图案上的转印花纹可见，从而流线花纹或背景图案和转印图案相互增强配合形成了一种木纹理图案。这样形成的木纹理图案在向着驾驶员视线之外的方向盘背侧部分着色逐渐减薄。而方向盘背侧部分的木质手感却没有任何破坏，使得其手感基本等于天然木材。
在所示的实施例中，转印花纹图案的接缝或边界区域位于盘圈元件4的最外周侧和最内周侧。但如果组成方向盘1的前侧部分的长短盘圈元件41、42的前侧元件41a和42a被设计如图5B中所示的成C型的断面形状，或对经过盘圈组装步骤14制得的整个方向盘进行了流体压力转印，则边界可位于更向背侧的部位。
虽然本发明的方法在上述中是参照一个方向盘的实施例进行描述的，但本方法也可用于制造车辆上任何具有平坦形状的物体，例如一个电动窗开关的盖板等类似元件。为了获得这样一个构件，一个模压获得的板件要经过重新加热、粗弯、模具配合、模压等类似步骤，这些步骤依次又和上述的执行方式类似。
尽管参照附图对本发明的最佳实施方式进行了一定程度的具体描述，但根据上述教导还有可能派生出多种显见的改进或变形。应当清楚地认识到在所附的权利要求书的保护范围内，本发明可有不同于上文具体描述的实施方式。

Claims (12)

1.一种方向盘(1)，其包括：一具有圈芯部件(44)的盘圈部分(4)；所述盘圈部分(4)由其中添加了木粉热塑性合成树脂材料制得的盘圈元件(A2)构成，使得所述盘圈部分(4)上具有流线图案花纹；每个所述盘圈元件(A2)均由直棒状结构整形为弓状结构，以弓状盘圈元件的曲率与所述圈芯部件(44)的曲率相一致并安装在圈芯部件(44)上，从而使所述流线图案花纹被转化为环状流线花纹图案。
2.根据权利要求1所述的方向盘(1)，其特征在于：在所述热塑性合成树脂材料中添加染色颜料，从而使得在环状流线花纹中的纹路被所添加的染色颜料加重为清晰的木纹理。
3.根据权利要求2所述的方向盘(1)，其特征在于：在所述盘圈元件(4)上以这样的方式形成了抓持凹凸部位(A2a)：使得流线花纹被整形为环状流线花纹时，避免该抓持凹凸部位(A2a)将环状流线花纹扰乱。
4.一种用于制造方向盘(1)的方法，该方法包括这样的步骤：对添加了木粉的热塑性合成树脂进行模压，以制备一对直棒状的盘圈元件(A1)；并在保持盘圈元件(A1)柔软的条件下，将直棒状的盘圈元件(A1)弯曲成弓状以和圈芯元件(44)的曲率相一致；以及在这样弯曲获得的盘圈元件(A2)间设置圈芯部件(44)，从而将它们安装到圈芯部件(44)上。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述的模压步骤使用一具有半环形截面形状的浇口，该浇口具有一基本与最后完成的方向盘(1)的盘圈部分(4)的半截面形状相一致的弧形部分(16a)，其中的半截面形状是指位于盘圈部分的最外周缘，该浇口还具有一弦线部分(16b)，该部分突出设置了一圈芯对应部分(16c)，该对应部分基本和圈芯部件(44)的半截面结构相一致，这样就使得盘圈元件以直棒状的形状被制造出来。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：在所述弯曲步骤中使用一具有多个凸起以形成抓持凹凸部位的校整模具(18)以及一加压模具(19)；以及在加压模具中直棒状的盘圈元件(A1)通过重新加热被软化，以粗略地弯成弓状，然后被装入校整模具(18)中，用加压模具(19)进行模压，在这一过程中，所述校整模具和加压模具相互配合，限定了一弧形空腔(20)，其在相对的两个端部在长度方向上具有一空余区域。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：其中所述一对盘圈元件(A2)均包括一从驾驶员座位方向可见的前侧盘圈元件(41a、42a)和与前侧盘圈元件相对的背侧盘圈元件(41b、42b)；且所述安装步骤是在将前侧盘圈元件和背侧盘圈元件(41a、42a、41b、42b)相互粘接在一起的同时，将前侧盘圈元件和背侧盘圈元件安装到圈芯部件(44)上。
8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述的盘圈元件每个都包括一内周侧盘圈元件(41c、42c)和与该内侧盘圈元件(41c、42c)相对的一外周侧盘圈元件(41d、42d)；且安装步骤是这样进行的：将内侧盘圈元件和外侧盘圈元件(41c、42c、41d、42d)相互粘接在一起的同时，将内侧盘圈元件和外侧盘圈元件安装到圈芯部件(44)上。
9.根据权利要求4、7或8所述的方法，其特征在于：所述安装步骤包括将一包覆元件(46)安装到盘圈元件(41c、42c、41d、42d)间的接缝处。
10.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：被供输到模压步骤的热塑性合成树脂是由一种组合物构成的，该种组合物包括在其中揉加了木粉的料粒和其中添加了染色颜料以及木粉的料粒，其中添加了染色颜料的料粒具有不同于前者料粒的颜色。
11.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：还包括对盘圈元件(A2)涂敷涂层步骤，该涂层被涂敷在盘圈元件(A2)从驾驶员座位上可见的前侧上。
12.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：还包括对盘圈元件(A2)进行流体压力转印步骤，其中的转印被添加到盘圈元件(A2)从驾驶座可见的前侧部位；而流体压力转印是这样进行的：使得转印花纹图案在盘圈元件(A2)上的厚度渐变地形成，其中的转印的印色层Q的厚度在向着盘圈元件(A2)的背侧方向上逐渐减小，由此在盘圈元件(A2)上得到逐渐显现的背景花纹图案。
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