Узел рулевого колеса для транспортного средства
Узел рулевого колеса включает в себя каркас и множество внешних секций оболочки. Каждая из внешних секций оболочки включает в себя внутренний слой, промежуточной слой и внешний слой и имеет сопрягаемую часть или соответствующую внешнюю секцию оболочки. Каркас может включать в себя ступицу, в общем U-образный обод и по меньшей мере две спицы, соединяющие ступицу и в общем U-образный обод. Первый слой каждой из множества внешних секций оболочки включает в себя выступ, который продолжается в и соответствует в общем U-образному ободу. Также промежуточной слой каждой из множества внешних секций оболочки сформован над внутренним слоем. Каждая из множества внешних секций оболочки и ее сопрягаемая часть сцепляются. Обеспечивается упрощение изготовления и обслуживания. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
[0001] Этот документ относится в общем к узлам рулевого колеса, используемым в транспортных средствах, и конкретнее к узлу рулевого колеса, имеющему многослойные внешние секции.
Уровень техники
[0002] Узлы рулевого колеса являются обычным компонентом транспортных средств и обычно включают в себя металлический каркас или сердцевину, покрытую смолой и внешним покрытием. Смола обычно является полиуретановой смолой, которая вспенивается и по всему каркасу, включающему в себя участки обода, спиц и ступицы. Внешнее покрытие представляет собой видимый участок узла рулевого колеса, и может включать в себя один или более слоев, и может быть изготовлено из различных материалов. Кроме того, один или более слоев внешнего покрытия могут быть образованы в секциях для размещения над слоем вспененной смолы.
[0003] Применение слоя смолы, таким образом, в процессе изготовления обычно включает в себя установку металлического каркаса в инструменте и вспенивание слоя смолы над каркасом. Таким образом, смола обволакивает каркас, и получаемый в результате узел включает в себя готовый слой полиуретановой смолы, образуемый над ободом, спицами и задней стороной каркаса. Хотя этот способ изготовления каркаса является удовлетворительным во многих отношениях, способ не является оптимизированным.
[0004] Из-за размера рулевого колеса процесс вспенивания может иметь слишком длинный цикл и требует длительного выравнивания заусенцев, вырезов и/или отверстий. В дополнение формовочные параметры должны непрерывно регулироваться для того, чтобы уменьшать количество отходов. Кроме того, способ вспенивания приводит к потере зернистости в сложных областях, имеющих малый угол уклона, и включению дополнительных держателей, чтобы соответствовать условиям блокирования матрицы. Что не менее важно, готовый узел рулевого колеса не допускает сервисное обслуживание в полевых условиях из-за его цельной конструкции.
[0005] Соответственно, существует необходимость в узле рулевого колеса, который выполнен с возможностью проводить сервисное обслуживание в полевых условиях, т.е. узел рулевого колеса может быть разобран для ремонта и/или замены его комплектующих частей. Кроме того, узел рулевого колеса должен быть сконструирован с возможностью уменьшения процентов отходов в процессе изготовления. Такой узел рулевого колеса будет обязательно включать в себя разделение слоя смолы и внешнего слоя обода рулевого колеса и спиц на отдельные секции, таким образом, позволяя более быстрое изготовление, более низкие проценты отходов и упрощение обслуживания и частичной замены.
Сущность изобретения
[0006] В соответствии с целями и преимуществами, описанными здесь, обеспечен узел рулевого колеса. Узел рулевого колеса может быть в общем описан, как содержащий каркас, имеющий ступицу, обод и по меньшей мере две спицы, соединяющие указанную ступицу и указанный обод, и первую и вторую оболочки, причем каждая оболочка имеет внутренний слой, сопряженный с каркасом, промежуточной слой, сформованный над внутренним слоем, и внешний слой, покрывающий промежуточной слой.
[0007] В одном возможном варианте выполнения внутренний слой первой оболочки и внутренний слой второй оболочки сцепляются. В другом варианте выполнения обод в общем имеет U-образную форму, и внутренний слой первой оболочки включает в себя выступ, который продолжается в общем в U-образный обод. Внутренний слой первой оболочки может дополнительно включать в себя первое и второе углубления для приема первого и второго концов в общем U-образного обода.
[0008] В другом возможном варианте выполнения каждая из первой и второй оболочек включают в себя по меньшей мере две секции оболочки. В еще одном варианте выполнения первая оболочка включает в себя первую и вторую секции обода и первую и вторую секции спицы, и вторая оболочка включает в себя первую и вторую секции обода и первую и вторую секции спицы. Кроме того, соответствующие секции первой оболочки и второй оболочки могут сцепляться.
[0009] В еще другом возможном варианте выполнения промежуточный формованный слой представляет собой полиуретан.
[0010] В соответствии с другим аспектом изобретения узел рулевого колеса включает в себя каркас и множество внешних секций оболочки. Каждая из внешних секций оболочки включает в себя внутренний слой, промежуточной слой и внешний слой и имеет сопрягаемую часть или соответствующую внешнюю секцию оболочки. В этом варианте выполнения каркас может включать в себя ступицу, в общем U-образный обод и по меньшей мере две спицы, соединяющие ступицу и в общем U-образный обод.
[0011] В еще другом возможном варианте выполнения первый слой каждой из множества внешних секций оболочки включает в себя выступ, который продолжается в и соответствует в общем U-образному ободу.
[0012] В одном возможном варианте выполнения внутренний слой каждой из множества внешних секций оболочки сопрягается с каркасом жестким образом. В другом возможном варианте выполнения промежуточной слой каждой из множества внешних секций оболочки сформован над внутренним слоем каждой из множества внешних секций оболочки.
[0013] В еще другом возможном варианте выполнения каждая из множества внешних секций оболочки и ее сопрягаемая часть сцепляются. В другом варианте выполнения внутренний слой каждой из множества внешних секций оболочки включает в себя клипсу для крепления внешней секции оболочки сопрягаемой части.
[0014] В других возможных вариантах выполнения описанные выше узлы рулевого колеса включены в транспортное средство.
[0015] В соответствии с другим аспектом обеспечен способ изготовления узла рулевого колеса. Способ может быть в общем описан, как содержащий этапы, на которых: (a) образуют множество секций внутреннего слоя; (b) формуют промежуточной слой на каждой из множества секций внутреннего слоя; (c) покрывают промежуточной слой каждой из множества секций внутреннего слоя; и (d) закрепляют каждую из множества секций внутреннего слоя смежно соответствующей секции внутреннего слоя множества секций внутреннего слоя и вокруг каркаса.
[0016] В другом возможном способе каркас включает в себя ступицу, обод и по меньшей мере две спицы, соединяющие ступицу и обод. В другом способе этап закрепления включает в себя сцепление соответствующих секции внутреннего слоя вместе вокруг каркаса.
[0017] В еще другом возможном способе промежуточной слой представляет собой полиуретан.
[0018] В еще другом возможном способе этап закрепления включает в себя сцепление соответствующих секций внутреннего слоя вместе вокруг каркаса. Кроме того, этап сцепления может включать в себя установку крепежных средств вдоль внутреннего слоя, чтобы выравнивать и сцеплять секции внутреннего слоя вместе вокруг каркаса.
[0019] В нижеследующем описании показаны и описаны несколько предпочтительных вариантов выполнения узла рулевого колеса и соответствующие способы. Как следует понимать, узлы и способы допускают другие, различные варианты выполнения и их некоторые детали допускают модификации в различных, очевидных аспектах все без отклонения от узлов и способов, как изложено и описано в следующей далее формуле изобретения. Соответственно, чертежи и описания должны рассматриваться как иллюстративные по характеру, а не как ограничивающие.
Предлагается узел рулевого колеса, содержащий каркас, имеющий ступицу, обод и по меньшей мере две спицы, соединяющие указанную ступицу и указанный обод; и первую и вторую оболочку, причем каждая указанная оболочка имеет внутренний слой, сопряженный с указанным каркасом, промежуточный слой, сформованный над указанным внутренним слоем, и внешний слой, покрывающий указанный промежуточный слой. Причем указанный внутренний слой первой оболочки и указанный внутренний слой второй оболочки сцепляются. Причем указанный обод имеет в общем U-образную форму, и указанный внутренний слой первой оболочки включает в себя выступ, который продолжается в указанный в общем U-образный обод. Причем указанный внутренний слой первой оболочки дополнительно включает в себя первое и второе углубления для приема первого и второго концов указанного в общем U-образного обода. Причем каждая из указанных первой и второй оболочек включает в себя по меньшей мере две секции оболочки. Причем указанная первая оболочка включает в себя первую и вторую секции обода и первую и вторую секции спиц, а указанная вторая оболочка включает в себя первую и вторую секцию обода, и первую и вторую секции спиц. Причем соответствующие секции первой оболочки и второй оболочки сцепляются. Причем указанный промежуточный формованный слой представляет собой полиуретан.
Также предлагается узел рулевого колеса, содержащий каркас; и множество внешних секций оболочки, причем каждая из указанных внешних секций оболочки включает в себя внутренний слой, промежуточный слой и внешний слой и имеет внешнюю секцию оболочки сопрягаемой части. Причем указанный каркас включает в себя ступицу, в общем U-образный обод и по меньшей мере две спицы, соединяющие указанную ступицу и указанный в общем U-образный обод, а указанный первый слой каждой из указанного множества внешних секций оболочки включает в себя выступ, который продолжается в и соответствует указанному в общем U-образному ободу. Причем указанный внутренний слой каждой из указанного множества внешних секций оболочки сопрягается с указанным каркасом жестким образом. Причем указанный промежуточный слой каждой из указанного множества внешних секций оболочки сформован над указанным внутренним слоем каждой из указанного множества внешних секций оболочки. Причем каждая из указанного множества внешних секций оболочки и ее сопрягаемая часть сцепляются. Причем указанный внутренний слой каждой из указанного множества внешних секций оболочки включает в себя клипсу для крепления указанной внешней секции оболочки сопрягаемой части.
Также предлагается транспортное средство, включающее узел рулевого колеса, содержащий каркас; и множество внешних секций оболочки, причем каждая из указанных внешних секций оболочки включает в себя внутренний слой, промежуточный слой и внешний слой и имеет внешнюю секцию оболочки сопрягаемой части.
А также предлагается способ изготовления узла рулевого колеса, содержащий этапы, на которых: образуют множество секций внутреннего слоя; формуют промежуточный слой на каждой из указанного множества секций внутреннего слоя; покрывают указанный промежуточный слой каждой из указанного множества секций внутреннего слоя; и закрепляют каждую из указанного множества секций внутреннего слоя смежно соответствующей секции внутреннего слоя указанного множества секций внутреннего слоя и вокруг каркаса. Причем указанный каркас включает в себя ступицу, обод и по меньшей мере две спицы, соединяющие указанную ступицу и указанный обод. Причем этап закрепления включает в себя сцепление указанных соответствующих секций внутреннего слоя вместе вокруг указанного каркаса. Причем указанный промежуточной слой представляет собой полиуретан. Причем этап сцепления включает в себя установку крепежных средств вдоль указанного внутреннего слоя, чтобы выравнивать и сцеплять указанные секции внутреннего слоя вместе вокруг указанного каркаса.
Краткое описание фигур чертежей
[0020] Сопровождающие фигуры чертежей, включенные здесь и образующие часть описания, иллюстрируют несколько аспектов узла рулевого колеса и вместе с описанием используются для объяснения его определенных принципов. На фигурах чертежей:
[0021] Фигура 1 представляет собой разобранный вид в перспективе узла рулевого колеса, включающего в себя каркас и сцепляющиеся оболочки;
[0022] Фигура 2 представляет собой вид в сечении узла рулевого колеса, показывающий каркас и слои сцепляющихся оболочек;
[0023] Фигура 3 представляет собой частичный вид в сечении узла рулевого колеса, показывающий клипсы, используемые для крепления сцепляющихся оболочек;
[0024] Фигура 4 представляет собой разобранный вид в перспективе альтернативного варианта выполнения узла рулевого колеса, включающего в себя каркас и сцепляющиеся секции;
[0025] Фигура 5 представляет собой частичный вид в сечении узла рулевого колеса, иллюстрирующий слои секции обода узла рулевого колеса; и
[0026] Фигура 6 представляет собой вид в сечении узла рулевого колеса, показывающий сцепляющиеся секции обода в закрепленном положении вокруг каркаса.
[0027] Далее будет выполнено подробное описание настоящих предпочтительных вариантов выполнения узлов рулевого колеса и соответствующих способов, примеры которых проиллюстрированы на сопровождающих фигурах чертежей, причем одинаковые ссылочные позиции используются, чтобы представлять одинаковые элементы.
Подробное описание
[0028] Фигура 1 иллюстрирует разобранный вид одного варианта выполнения узла 10 рулевого колеса. Узел 10 рулевого колеса включает в себя каркас 12 и внешние оболочки 20, 22. Каркас 12 изготовлен из металла и имеет в общем U-образную форму, образующую твердотельную сердцевину узла 10 рулевого колеса. Каркас 12 включает в себя центральную ступицу 14, внешний обод 16 и пару спиц 18, соединяющих внешний обод со ступицей, как известно в уровне техники. Количество спиц может быть увеличено в зависимости от выбора конструкции и может включать в себя более двух спиц, включая в себя частичные спицы. Внешние оболочки 20, 22 закреплены вокруг каркаса 12.
[0029] Как показано на Фигуре 2, каждая из внешних оболочек 20, 22 включает в себя внутренний слой 24, сопряженный с каркасом 12, промежуточный слой 26, сформованный над внутренним слоем, и внешний слой 28, покрывающий промежуточный слой. Внутренние слои 24 в описанном варианте выполнения представляют собой оргалит, пластик или другие многослойные материалы и могут быть приведены в форму, чтобы соответствовать каркасу 12. В описанном варианте выполнения показан внешний обод 16 каркаса 12 и имеет в общем U-образную форму. Для того чтобы сопрягаться и соответствовать каркасу 12, внутренний слой 24 оболочки 22 включает в себя выступ 29, который продолжается в в общем U-образный внешний обод 16. Внутренний слой 24 секции 22 дополнительно включает в себя первое и второе углубления 30 для приема первого и второго концов 32 U-образного внешнего обода 16. Таким образом, по существу образуется твердотельная сердцевина, включающая в себя внешний обод 16 каркаса 12 и внутренние слои 24.
[0030] Как отмечено выше, промежуточной слой 26 формуется над внутренним слоем 24 в каждой из внешних оболочек 20, 22. В описанном варианте выполнения промежуточной слой 26 представляет собой формованный полиуретан, хотя и другие формуемые материалы могут использоваться. Внешний слой 28 представляет собой отделочную кожу, но может быть изготовлен из полиуретана, отделочной кожи, включающей в себя кожу со шлифованной поверхностью и спилок, замши, композиционной/синтетической кожи, полиуретановой пены, материалов сантопрена, полученных литьем под давлением, материалов термопластичных олефинов (TPO)/термопластичных эластомеров (TPE), полученных литьем под давлением, тканевого текстиля (например, хлопка, денима, винила, нейлона и шелка в числе прочих), углеродного волокна, дерева, гидрографического пластика, окрашенного пластика, формованного в цвет пластика, пластика с покрытием, пенополистирола, нейлона с графитовым наполнителем (GF), материала поликарбоната, полученного литьем под давлением, компаундов на основе резины, неопрена, и пластика, покрытого металлом (формованного или извитого) среди других материалов.
[0031] Внешние оболочки 20, 22 стыкуются одна с другой в описанном варианте выполнения, как показано на Фигуре 2. Внешние оболочки 20, 22 могут быть соединены вместе с помощью или сцепления, или сопряжения внахлест. Как показано на Фигуре 3, внешние оболочки 20, 22 соединяются вместе с помощью внутренних защелок или клипс 34. Клипса образована как устройство, обычно гибкое или работающее от пружины, для удержания объекта или объектов вместе или в требуемом положении. Клипсы 34 размещены вдоль внутреннего края внутреннего слоя 24, чтобы выравнивать и сцеплять внешние оболочки 20, 22 вместе. В альтернативном варианте выполнения внешние оболочки 20, 22 могут быть соединены вместе с помощью отдельных декоративных полос, которые будут сцеплять их. Разумеется, различные клипсы или защелки могут быть использованы для сцепления внешних оболочек 20, 22.
[0032] В альтернативном варианте выполнения, показанном на Фигуре 4, внешние оболочки 20, 22 включают в себя четыре независимо образованные секции оболочки или внешние секции оболочки. Больше или меньше секций могут использоваться в зависимости от количества спиц, используемых в узле рулевого колеса. Конкретно, внешняя оболочка включает в себя первую и вторую секции 42, 44 обода и первую и вторую секции 46, 48 спиц. Подобным образом, другая внешняя оболочка включает в себя первую и вторую секции 50, 52 обода и первую и вторую секции 54, 56 спиц. Как описано выше для внешних оболочек 20 и 22, каждая секция (42, 44, 46, 48, 50, 52, 54 и 56) включает в себя внутренний слой 24, сопряженный с каркасом 12, промежуточный слой 26, сформованный над внутренним слоем, и внешний слой 28, покрывающий промежуточной слой. Внутренний слой 24, промежуточный слой 26 и внешний слой 28 могут быть изготовлены из материалов, которые описаны для внешних оболочек 20 и 22.
Кроме того, соответствующие секции стыкуются одна с другой и соединяются вместе с помощью сцепления или сопряжения внахлест. Другими словами, первая секция 42 обода и соответствующая секция 50 обода соединяются вместе с помощью внутренних защелок или клипс 34, как описано выше. Клипсы 34 размещаются вдоль внутреннего края внутреннего слоя 24 подобно тому, как показано на Фигуре 3, чтобы выравнивать и сцеплять секции 42, 50 обода вместе. В альтернативных вариантах выполнения секции 42 и 50 обода могут быть соединены вместе с помощью отдельных декоративных полос, которые будут их сцеплять. Разумеется, различные клипсы или защелки могут использоваться для сцепления каждой из секций с их соответствующими секциями. Для ясности, в описанном варианте выполнения секции 42 и 50 обода, секции 44 и 52 обода, секции 46 и 56 спицы и секции 48 и 54 спицы являются соответствующими секциями.
[0033] В другом аспекте изобретения способ изготовления узла 10 рулевого колеса включает в себя этапы, на которых образуют множество секций внутреннего слоя, формуют промежуточный слой на каждой из множества секций внутреннего слоя, покрывают промежуточный слой каждой из множества секций внутреннего слоя, и закрепляют каждую из множества секций внутреннего слоя смежно соответствующей секции внутреннего слоя множества секций внутреннего слоя и каркасу.
Каркас включает в себя ступицу, обод и по меньшей мере две спицы, соединяющие ступицу и обод.
[0034] На первом этапе, как показано на Фигуре 5, образуют внутренний слой 58 секции 60 обода из оргалита, пластика или других многослойных материалов и придают форму для соответствия ободу 16 каркаса 12, например. В этом варианте выполнения обод 16 имеет в общем U-образную форму, и внутренний слой 58 включает в себя выступ 62, который будет продолжаться в и соответствовать в общем U-образному ободу при установке. Промежуточной слой 64 полиуретана формуют над внутренним слоем 60. Промежуточной слой 64 представляет собой формованный полиуретан, хотя другие формуемые материалы могут использоваться. Сформованный промежуточной слой 64 далее покрывают. Промежуточной слой 64 покрывают отделочной кожей 66 в описанном варианте выполнения, но могут покрывать полиуретаном, деревом, гидрографическим пластиком, окрашенным пластиком, отлитым под давлением, пластиком с покрытием или пластиком, покрытым металлом (формованным или извитым) среди других материалов.
[0035] В описанном способе, который показан на Фигуре 6, этап закрепления включает в себя сцепление соответствующих секций 68, 70 (например, секций обода или спицы) вместе вокруг каркаса 12. Конкретнее, соответствующие секции 68, 70 обода будут закреплены вместе вокруг обода 16, например. Подобным образом, соответствующие секции спицы будут закреплены вместе вокруг спиц. Как описано выше и в настоящий момент показано на Фигуре 5, этап закрепления также может включать в себя установку крепежных средств 34, например защелок или клипс, вдоль внутреннего слоя 58, чтобы выравнивать и сцеплять секции внутреннего слоя вместе вокруг каркаса 12.
[0036] Таким образом, многочисленные преимущества достигаются от узла 10 рулевого колеса, как проиллюстрировано в этом документе. Узел рулевого колеса выполнен с возможностью обслуживания в полевых условиях за счет его секционной конструкции. Кроме того, узел рулевого колеса уменьшает проценты отходов в процессе изготовления и исключает длительное время вулканизации, связанное с узлами рулевого колеса известного уровня техники, в которых первоначальный слой смолы покрывает весь каркас. Это все приводит к более быстрому изготовлению, более низким процентам отходов и облегчению обслуживания и частичной замены.
[0037] Вышеупомянутое было представлено с целями иллюстрации и описания. Раскрытие не предназначено, чтобы быть исчерпывающим или ограничивать варианты выполнения до раскрытых вариантов выполнения точным образом. Очевидные преобразования и изменения возможны с учетом вышеуказанных замыслов. Все такие преобразования и изменения находятся в пределах объема охраны приложенной формулы изобретения при интерпретации в соответствии с объемом, которым они явно, законно и справедливо наделены.
1. Способ изготовления узла рулевого колеса, содержащий этапы, на которых:
образуют множество секций внутреннего слоя;
формуют промежуточный слой на каждой из указанного множества секций внутреннего слоя;
покрывают указанный промежуточный слой каждой из указанного множества секций внутреннего слоя; и
закрепляют каждую из указанного множества секций внутреннего слоя смежно соответствующей секции внутреннего слоя указанного множества секций внутреннего слоя и вокруг каркаса.
2. Способ изготовления узла рулевого колеса по п. 1, в котором указанный каркас включает в себя ступицу, обод и по меньшей мере две спицы, соединяющие указанную ступицу и указанный обод.
3. Способ изготовления узла рулевого колеса по п. 1, в котором этап закрепления включает в себя сцепление указанных соответствующих секций внутреннего слоя вместе вокруг указанного каркаса.
4. Способ изготовления узла рулевого колеса по п. 1, в котором указанный промежуточной слой представляет собой полиуретан.
5. Способ изготовления узла рулевого колеса по п. 1, в котором этап сцепления включает в себя установку крепежных средств вдоль указанного внутреннего слоя, чтобы выравнивать и сцеплять указанные секции внутреннего слоя вместе вокруг указанного каркаса.
