竹制汽车方向盘及其制造方法技术

本发明专利技术提供了一种以天然环保材料——竹，为骨架轮圈主体的竹制汽车方向盘，包括骨架，该骨架由轮圈，辐条，基板和花键套组成，所述轮圈是由多个竹篾片依次粘合成的实心竹圈组成。该方向盘不仅能够满足正常驾驶和碰撞吸能的要求，而且在经济环保性上也比焊接辐条式和压铸铝镁合金式方向盘有较大优势。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种机动车用方向盘及其制造方法，尤其是用于乘用车的竹制汽车方 向盘及其制造方法。
技术介绍
目前，已有的汽车方向盘构造是由骨架及外面包覆的高分子发泡材料构成，其中 骨架由钢基板，钢辐条，钢轮圈焊接构成；在一些高档乘用车上，骨架多数是由铝镁合金铸 造而成。考虑到汽车环保的趋势，焊接的钢辐条骨架和铝镁合金压铸的骨架在经济性和环 保性上都不够理想。现在市场上也有竹、木制的方向盘，但仅仅是在传统方向盘轮圈的外表 覆盖一层1 2毫米厚的竹片，但是竹木材质在这方面的应用都是外观用途或使手感凉爽， 其主要承载零件还是铁或者镁铝合金材质的骨架。受市场需求和市场接受度的影响，在乘 用车领域无法实现大批量生产和应用，从功能方面来看，其无法承受在碰撞过程中的较大 载荷
技术实现思路
为了解决传统焊接方向盘辐条和压铸的铝镁合金辐条的经济性和环保性不尽人 意的问题，本专利技术提供了一种以天然环保材料——竹为骨架轮圈主体的竹制汽车方向盘， 该方向盘不仅能够满足正常驾驶和碰撞吸能的要求，而且在经济环保性上也比焊接辐条式 和压铸铝镁合金式方向盘有较大优势。为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下一种竹制汽车方向盘，包括骨架，该骨架由轮圈，辐条，基板和花键套组成，所述轮 圈是由多个竹篾片依次粘合成的实心竹圈组成。所述实心竹圈的截面大致为矩形，该矩形截面的长度不小于30毫米，宽度不小于 25毫米。所述多个篾片是等长度和/或等厚度的。所述篾片的厚度是2-4毫米，长度是 40-60毫米。优选的，所述篾片的厚度是3毫米，长度是50毫米。一种竹制汽车方向盘的制造方法，该竹制汽车方向盘包括骨架，该骨架由轮圈，辐 条，基板和花键套组成，其特征在于，包括如下步骤(1)选取无虫眼竹片，将选出的竹片劈成等长度和厚度的篾片；(2)将所述篾片依次粘合成截面大致为矩形的实心竹圈；(3)再将实心竹圈加工成具有最终截面的轮圈。所述篾片被粘合前需经烘烤炭化以及防腐处理。所述轮圈的最终截面形状是四面倒角的矩形或梯形。相比焊接钢骨架和压铸的镁铝合金骨架，本专利技术更多的采用了节能环保的天然竹 材料，一定程度上减轻了零件的重量和成本，由于骨架轮圈是由多片篾片粘制而成，且在实 际碰撞中受载的情况是在各篾片的窄边方向，经试验验证，实心竹圈强度完全可以达到甚至传统镁铝合金骨架轮圈的强度，在车辆发生碰撞的时候起到保护驾驶员的作用。 附图说明图1是本专利技术的竹制汽车方向盘骨架的总成装配图；图2是组成骨架的竹制轮圈；图3是单个篾片的示意图；图4是实心竹圈的示意图；图5是图4所示的实心竹圈沿A-A向的截面示意图。 具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术的竹制汽车方向盘进一步详细说明。本专利技术的竹制汽车方向盘包括方向盘骨架，以及包覆于所述骨架的高分子发泡材 料(图未示)。图1是本专利技术汽车方向盘的骨架的总成装配图，由轮圈1，辐条2，基板3和花键套 4组成。轮圈1整体上是由竹制材料制成，多个等长度和宽度的篾片10粘合在一起组成截 面大致为矩形的实心竹圈，如图4和图5所示，A-A向为实心竹圈的截面图，再进一步加工 成具有指定最终截面的轮圈1，考虑到方向盘轮圈的形状，竹圈截面基本上为四面倒角的矩 形或梯形，如图2所示。其中，篾片10的厚度在2-4毫米之间，长度在40-60毫米之间，实 际的具体数值可能会随方向盘轮圈大小的不同而进行微调，优选的，篾片10的厚度3毫米， 长度为50毫米。辐条2和基板3为钣金冲压件，花键套4为金属锻压件，内部齿形由拉刀加工而 成，齿形由整车厂来决定。上述辐条2，基板3和花键套4均与现有的焊接方向盘类似，在此 不予详述。上述竹制汽车方向盘的制造方法，包括如下步骤首先，挑选的无虫眼竹片，将其劈成等长度和厚度的篾片10，如图3所示。篾片 10需经烘烤炭化以及防腐处理。经试验验证，随意选出的无虫毛竹经烘烤和防腐处理后制 成的竹篾已经可以满足后期强度要求，因此对竹篾的烘烤防腐技术无需设定特殊的技术要 求，从另一方面也大大降低了本专利技术的零件成本.然后，用定型工装将涂过专用胶水的篾片依次粘合成截面大致为矩形的实心竹 圈。由于本专利技术用作方向盘骨架的轮圈是由多片篾片粘制而成，且在实际碰撞中受载的情 况是在各篾片的窄边方向，经试验验证，25毫米x30毫米的矩形实心竹圈强度完全可以达 到甚至传统镁铝合金骨架轮圈的强度，由于方向盘在碰撞过程中需要吸收一部分能量，所 以在实际应用中，还需要根据不同整车厂的设计要求来进行弱化。然后再把半成品竹圈用车床和/或磨床加工成指定截面的竹圈。截面形状随整车 厂的方向盘造型和所需的直径可能会做适当的调整，考虑到方向盘轮圈的形状，竹圈截面 基本上为四面倒角的矩形或梯形。关于成品的竹圈和钢辐条的连接，采用钢锁扣的形式，即使辐条的末端卷曲包住 竹圈并压紧；钢辐条和钢基板的联接采用焊接工艺。此时方向盘的骨架已完成，在骨架外通 过塑料发泡的形式，可成型最终的机动车用方向盘。 与市场现在现有的少量竹制方向盘相比，本专利技术最大的区别在于将竹材料用于内 部骨架用来承受载荷以及吸收能量，骨架整体上是由竹制材料构成的。从成形好的竹制方 向盘来看，与传统骨架的方向盘并无区别，不存在因外形特殊而不被消费者接受的情况。经 试验验证，随意选出的无虫毛竹经烘烤和防腐处理后制成的篾片已经可以满足后期强度要 求，因此无需对篾片再设定特殊的技术要求，从另一方面也大大降低了本专利技术的零件成本 从方向盘成本上来看，使用本专利技术作为骨架的方向盘成本也将远远小于现在主流的镁铝合 金骨架方向盘。权利要求一种竹制汽车方向盘，包括骨架，该骨架由轮圈，辐条，基板和花键套组成，其特征在于，所述轮圈是由多个竹篾片依次粘合成的实心竹圈。2.根据权利要求1所述的竹制汽车方向盘，其特征在于，所述实心竹圈的截面大致为 矩形，该矩形截面的长度不小于30毫米，宽度不小于25毫米。3.根据权利要求1或2所述的竹制汽车方向盘，其特征在于，所述多个篾片是等长度和 /或等厚度的。4.根据权利要求3所述的竹制汽车方向盘，其特征在于，所述篾片的厚度是2-4毫米， 长度是40-60毫米。5.根据权利要求4所述的竹制汽车方向盘，其特征在于，所述篾片的厚度是3毫米，长 度是50毫米。6.一种竹制汽车方向盘的制造方法，该竹制汽车方向盘包括骨架，该骨架由轮圈，辐 条，基板和花键套组成，其特征在于，包括如下步骤(1)选取无虫眼竹片，将选出的竹片劈成等长度和厚度的篾片；(2)将所述篾片依次粘合成截面大致为矩形的实心竹圈；(3)再将实心竹圈加工成具有指定截面的轮圈。7.根据权利要求6所述的竹制汽车方向盘的制造方法，其特征在于，所述篾片被粘合 前需经烘烤炭化以及防腐处理。8.根据权利要求7所述的竹制汽车方向盘的制造方法，其特征在于，所述轮圈的截面 形状是四面倒角的矩形或梯形。9.根据权利要求5-6中任一项所述的竹制汽车方向盘的制造方法，其特征在于，所述 篾片的厚度是2-4毫米，长度是40-60毫米。10.根据权利要求9所述的竹制汽车方向盘的制造方法，其特征在于，所述篾片的厚度 是3毫米，长度是50毫米。全文摘要本专利技术提供了一种以天然环保材料——竹，为骨架轮圈主体的竹制汽车方向盘，包括骨架，该骨架由轮圈，辐条，基板和花键套组成，所述轮圈是由多个竹本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种竹制汽车方向盘，包括骨架，该骨架由轮圈，辐条，基板和花键套组成，其特征在于，所述轮圈是由多个竹篾片依次粘合成的实心竹圈。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴征，司永芳，朱正校，
申请(专利权)人：天合汽车研发上海有限公司，浙江正邦汽车模具有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]