CN105848987A - 方向盘 - Google Patents

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Abstract

本发明提供能够将伴随温度调节功能的附加而引起的成本的上升抑制至最低限度的方向盘。本发明涉及的方向盘具有与转向柱连结的轮毂部、驾驶员握持的握持部、以及连结所述轮毂部和所述握持部的轮辐部，所述握持部包括：合成树脂层，其通过合成树脂而成形；芯轴；柔软的多孔质材料层，其被配置在所述芯轴的外周面侧；以及加热元件，其被配置在所述多孔质材料层的外侧表面上。并且所述多孔质材料层和所述加热元件被包含在所述合成树脂层中。

Description

方向盘
技术领域
本发明涉及具有温度调节功能(加热和/或制冷功能)的方向盘的结构。
背景技术
近年，作为汽车等的方向盘，具有温度调节功能(加热和/或制冷功能)的方向盘被开发出来并得到实用化。例如，人们开发出了在芯轴的外侧配置加热元件的结构。例如，专利文献1示出了现有的带有加热功能的方向盘。
在具有加热功能的方向盘中，将热量高效地传递到方向盘外皮很重要。因此，如专利文献2所示，提议了在轮圈的表面形成骨架并在其上配置加热元件的结构。但是，在专利文献2公开的发明中，握持方向盘时的触感生硬，容易产生不适感。另外，随着部件数量的增加，产生结构的复杂化、制造工序的复杂化，由此难免成本上升。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利文献特开2007-153026号公报
专利文献2：日本专利文献特开2013-139203号公报
发明内容
本发明是鉴于上述问题而作出的，其目的在于提供能将伴随温度调节功能的增加而产生的成本上升抑制到最低限度的方向盘。
另外，另一目的在于，提供能够将热量(热能、冷能)均匀地传递到方向盘外皮的方向盘。
为了解决上述问题，本发明提供一种方向盘，具有与转向柱连结的轮毂部、驾驶员握持的握持部、以及连结所述轮毂部和所述握持部的轮辐部，所述握持部包括：合成树脂层，其通过合成树脂而成形；芯轴；柔软的多孔质材料层，其被配置在所述芯轴的外周面侧；以及加热元件，其被配置在所述多孔质材料层的外侧表面上。并且为所述多孔质材料层和所述加热元件被包含在所述合成树脂层中的结构。
上述“所述多孔质材料层和所述加热元件被包含在所述合成树脂层中”中的“包含”除了完全包围的情况之外，还包括在有限的狭窄的范围内部分地露出的情况。作为“合成树脂”，也能够使用热塑性、聚丙烯、聚氨酯等发泡性非发泡性中任一种类型。“芯轴的外周面”意味着芯轴的外侧表面。“多孔质材料层的外侧表面”意味着在芯轴上配置(卷绕)多孔质材料层的情况下相当于与芯轴相反侧的表面、即靠近驾驶员握持的手的表面的面。
所述握持部优选通过如下方法而制造，所述方法包括如下工序：将具有所述加热元件的所述多孔质材料层以该加热元件被配设在该多孔质材料层的外侧表面上的方式卷绕在所述握持部的芯轴的周围；以及形成所述合成树脂层，所述合成树脂层形成所述握持部的外表面。
根据上述的本发明，由于是将加热元件经由柔软的多孔质材料层配置在握持部的芯轴周边的结构，因此能够将加热元件从芯轴间隔多孔质材料层的厚度而配置，并在靠近表面的位置配置加热元件，由此温度调节效率得以提高。另外，通过采用柔软的多孔质材料层，不仅能够容易安装在芯轴的周围，而且在用合成树脂层包围外侧的情况下也能够良好地保持握持的触感。在不是利用本发明的多孔质材料层、例如是在框架结构上载置加热元件之类的结构中，在用聚氨酯等覆盖轮圈的表面的情况下，也会在握持方向盘时残留不适感。另外，本发明中，通过合成树脂填充多孔质材料层的间隙，能够将该多孔质材料层和加热元件可靠紧密地固定在芯轴上。如此通过本发明的结构特征，能够以低成本制造本来容易变成复杂的结构的带温度调节功能的方向盘。
所述加热元件优选为如下结构：在形成所述合成树脂层之前的状态下所述加热元件的与所述多孔质材料层相反侧的表面不被其他部件覆盖而露出。通过采用这样的结构，能够对全体均匀一致且高效地进行温度调节。
“多孔质材料”是带有内部有很多空隙的结构的材料。在本发明中，所述多孔质材料层能够通过具有发泡结构或细胞之类的结构的开孔结构的材料而成形。发泡结构具有容易将制造成本控制得低的优点。另外，通过采用开孔结构而非闭孔结构，能够顺畅且可靠地进行合成树脂的填充。因此，多孔质材料层为具有合成树脂填充至握持部的内部所需的足够大小的空隙的结构。
作为多孔质材料层，还能够使用具有三维网状结构的材料。“三维网状结构”是使线状的聚乙烯树脂等树脂纤维以不规则地接触缠合的状态部分融合并成形为发泡树脂或海绵那样的状态的结构，具有通过调节融合工序中的压力或温度等而能够容易控制间隙或柔软性的优点。
附图说明
图1是示出本发明涉及的方向盘的平面图；
图2是示出本发明涉及的方向盘的轮圈部(握持部)的一部分的结构的立体图，为了方便说明，使其内部露出一部分；
图3是图2的X-X方向的截面图；
图4的(A)是简要示出本发明中使用的多孔质材料层和加热元件的配置的示意性立体图，图4的(B)是图4的(A)的Y-Y方向的截面图；
图5是示出本发明中能够使用的其他多孔质材料层(开孔结构)的示意图，图5的(A)示出单一的单元的结构，图5的(B)简要示出多孔质材料层的厚度t和单元的大小的关系；
图6是示出本发明中能够使用的其他多孔质材料层(三维网状结构)的一部分的示意平面图。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。图1是示出本发明涉及的方向盘10的平面图。图2是示出本发明涉及的方向盘10的轮圈部(握持部)14的一部分的结构的立体图，为了方便说明，使内部露出一部分。图3是图2的X-X方向的截面图。图4的(A)是简要示出本发明使用的多孔质材料层20和加热元件22间的配置的示意性立体图，图4的(B)是图4的(A)的Y-Y方向的截面图。
如图1所示，本发明涉及的方向盘10包括与转向柱(未图示)连结的轮毂部12；驾驶员握持的握持部14；以及连结轮毂部12和握持部14的轮辐部16。握持部14相当于一般被称为轮圈的部分，但是从温度调节功能的含义来说，可以将其称为驾驶员接触的部分。
如图2和图3所示，握持部14包括通过聚氨酯泡沫等合成树脂而成形的合成树脂层24、芯轴18、配置在芯轴18的外周面侧的柔软的多孔质材料层20、以及配置在多孔质材料层20的外侧表面上的加热元件22。多孔质材料层20和加热元件22被包含在合成树脂层24中。并且，合成树脂层24进入多孔质材料层20的空隙中，而将加热元件22和多孔质材料层20固定于芯轴18。
作为多孔质材料层20，例如能够使用发泡结构、开孔结构、三维网状结构。总之，多孔质材料层20具有能够将加热元件22从芯轴18分离的厚度，并具有能够使合成树脂在内部充分遍及的间隙，优选自身柔软以使得用合成树脂层24包围时不损伤触感。
如图2和图3所示，优选在形成合成树脂层24之前的状态下，加热元件22的与多孔质材料层20相反侧的表面不被其他部件覆盖而露出。由此，能够在不会部分地隔断热的情况下，对全体均匀一致且高效地进行温度调节。加热元件22包括中心的加热线22a和覆盖它们的覆盖部22b。加热线22a能够采用通过流过电流而发热的金属线。
如图4所示，通过将覆盖部22b粘结、融合在多孔质材料层20的表面，而固定加热元件22。另外，在该时间点，加热元件22的固定不需要完全固定，只要能够保持相对于多孔质材料层20不偏移的程度即可。在图4中，空心圈22c示出了粘结点。
图5是示出本发明中能够使用的其他多孔质材料层(开孔结构120)的示意图，图5的(A)示出单个单元120a的结构，图5的(B)简要示出多孔质材料层的厚度t和单元120a的大小的关系。开孔结构是指如下构造，即：对于结构如细胞那样的各单元120a，构成该单元120a的任何面均敞开。开孔结构的片材能够使用聚酯类、聚醚类等树脂而成形。关于单元的数量，设定成在25mm之间放入6～10个单元，并且使得作为片材的厚度t之间收纳完整的一个单元或不完整的一个单元(半个)，由此可以确定的是，多孔质材料层20和加热元件22能以充分的紧密强度被固定于芯轴18。
图6是示出本发明中能够使用的其他多孔质材料层(三维网状结构)220的一部分的示意平面图。如上所述，“三维网状结构”是使线状的聚乙烯树脂等树脂纤维220a以不规则地接触缠合的状态部分融合(220b)并成形为发泡树脂或海绵那样的状态的结构。通过采用这样的结构，具有通过调节融合工序中的压力或温度等而能够容易控制粘结密度、间隙或柔软性的优点。
在制造本发明涉及的方向盘10时，首先，如图4所示，在多孔质材料层20的表面融合固定加热元件22。接着，如图2所示，将具有加热元件22的多孔质材料层20以该加热元件22被配设在该多孔质材料层20的外侧表面上的方式卷绕在握持部14的芯轴18的周围。接着，将握持部14放入成形模具中，如图3的(A)所示，使得聚氨酯等合成树脂24将包括多孔质材料层20在内的全体包围，如此进行形成。此时，树脂经由多孔质材料层20的间隙充分到达至芯轴18，由此加热元件22和多孔质材料层20被紧密固定于芯轴18。
在通过上述结构和制造法而成形的本发明的方向盘10中，由于加热元件22被多孔质材料层20从芯轴18隔离开，因此能够避免加热元件22产生的热量的大部分被向导热率高的芯轴18的方向传递，从而能够高效地向方向盘表面侧传导热量。即，能够以少的电力高效地将方向盘10加热(冷却)。另外，能够在一次工序中完成合成树脂层24的成形，能够将伴随加热功能的附加而引起的成本的上升抑制至最低限度。
另外，通过采用柔软的多孔质材料层20，不仅能够容易在芯轴18的周围配设加热元件22，而且在用合成树脂层24包围外侧的情况下也能够良好地保持握持的触感。
以上，对本发明的实施例进行了说明，但是本发明不限于上述实施例，能够在不脱离权利要求书记载的技术的思想的范围进行各种设计变更等。例如，能够适用于替代加热功能而具有制冷功能的方向盘。
符号说明
10：方向盘
12：轮毂部
14：握持部
16：轮辐部
18：芯轴
20：多孔质材料层
22：加热元件
24：合成树脂层

Claims (8)

1.一种方向盘，具有与转向柱连结的轮毂部、驾驶员握持的握持部、以及连结所述轮毂部和所述握持部的轮辐部，所述方向盘的特征在于，
所述握持部包括：
合成树脂层，其通过合成树脂而成形；
芯轴；
柔软的多孔质材料层，其被配置在所述芯轴的外周面侧；以及
加热元件，其被配置在所述多孔质材料层的外侧表面上，
所述多孔质材料层和所述加热元件被包含在所述合成树脂层中。
2.根据权利要求1所述的方向盘，其特征在于，
所述合成树脂进入所述多孔质材料层的空隙中而将所述加热元件和所述多孔质材料层固定于所述芯轴。
3.一种方向盘，具有与转向柱连结的轮毂部、驾驶员握持的握持部、以及连结所述轮毂部和所述握持部的轮辐部，所述方向盘的特征在于，
所述握持部包括：
合成树脂层，其通过合成树脂而成形；
芯轴；
柔软的多孔质材料层，其被配置在所述芯轴的外周面侧；以及
加热元件，其被配置在所述多孔质材料层的外侧表面上，
所述方向盘通过如下方法而制造，所述方法包括如下工序：
将具有所述加热元件的所述多孔质材料层以该加热元件被配设在该多孔质材料层的外侧表面上的方式卷绕在所述握持部的芯轴的周围；以及
形成所述合成树脂层，所述合成树脂层形成所述握持部的外表面。
4.根据权利要求3所述的方向盘，其特征在于，
所述合成树脂进入所述多孔质材料层的空隙中而将所述加热元件和所述多孔质材料层固定于所述芯轴。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方向盘，其特征在于，
在形成所述合成树脂层之前的状态下，所述加热元件的与所述多孔质材料层相反侧的表面不被其他部件覆盖而露出。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方向盘，其特征在于，
所述多孔质材料层通过发泡结构或开孔结构的材料而成形。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的方向盘，其特征在于，
所述多孔质材料层通过具有三维网状结构的材料而成形。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方向盘，其特征在于，
所述多孔质材料层具有所述合成树脂填充至所述握持部的内部所需的足够大小的空隙。
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