CN103180196A

CN103180196A - 包括加热元件的方向盘

Info

Publication number: CN103180196A
Application number: CN2011800503221A
Authority: CN
Inventors: 曹满镐
Original assignee: Hwajin Co Ltd
Current assignee: Hwajin Co Ltd
Priority date: 2010-10-20
Filing date: 2011-04-20
Publication date: 2013-06-26
Anticipated expiration: 2031-04-20
Also published as: EP2630022B1; JP5628437B2; US20130228561A1; RU2533847C1; RU2013122877A; JP2013541459A; US9119228B2; EP2630022A4; EP2630022A1; KR101031630B1; WO2012053709A1; CN103180196B

Abstract

本发明提供了一种具有加热元件的方向盘，其中通过将上面印制有美观装饰图案的转印膜直接转印到加热元件的表面，可以对加热元件的表面进行润饰。加热元件是涂覆在轮缘的表面上的导电膏，并且包括彼此电隔离的多个加热线和在加热线的两端处电短路加热线的连接单元，并且电力通过连接单元被供给至加热元件。

Description

包括加热元件的方向盘

本申请要求2010年10月20日向韩国知识产权局提出申请的韩国专利申请No.10-2010-0102513的权益，该申请的内容通过引用在此并入供参考。

技术领域

本发明涉及包括一种加热元件的方向盘，并且更具体地，本发明涉及包括可以通过将方向盘的轮缘的整个表面加热至均匀的温度而最小化驾驶员抓握方向盘时感觉到的温度差的加热元件的方向盘。

此外，本发明涉及包括一种加热元件的方向盘，该加热元件即使在加热元件的一部分破裂或电断开时也能持续地产生热量，尽管使用加热元件也能最小化方向盘的直径的增加，并且将上面印制有诸如木纹图案之类的美感装饰图案的转印膜直接转移到加热元件的表面上。

背景技术

方向盘是车辆的转向系统的驾驶员操纵元件。在这方面，已经进行了许多研究以提高其美学外观、握持的便利性以及与其相关的功能元件的使用等。

特别地，当在冬天开始驾驶车辆时，方向盘的温度低于人体的温度，这会使驾驶员受到影响并且会带来与安全相关的问题。

因而，已经研究了用于将方向盘加热到大于人体的温度的温度的多种设备。

在如在韩国实用新型申请No.1989-0020599、韩国专利申请No.1992-0000945和韩国实用新型申请No.1996-16958中公开的用于加热方向盘的传统技术中，加热线圈3如图1所示埋入方向盘的轮缘部10中。

为了埋设加热线圈3，如图2所示，绝缘覆盖材料2涂覆在芯体1周围，并且加热线圈3结合至绝缘覆盖材料2的外周表面。之后，采用诸如合成树脂之类的润饰构件(finishing member)4对轮缘部10a的表面进行润饰(finish)。

在如在韩国实用新型申请No.1996-066213(图3)中公开的埋设加热线圈3的另一种方法中，在将线圈形状的加热丝5缠绕在芯体1的外周表面上之后，采用合成树脂模型6对加热丝5的表面进行整理。

然而，如图2所示，当加热线圈3绕绝缘覆盖材料2的外周表面固定时，以均匀的间隔设置薄加热线圈3是相当困难的，并且在实际中由于加热线圈3之间没有规律的距离会使轮缘部10中的区域之间的温度差出现。

此外，如图3所示，当加热丝5缠绕成线圈形状时，温度差也可能由于不规律的缠绕间隙而出现，并且特别地，由于仅缠绕一根加热丝5，因此当加热丝5在工作过程期间断裂时，需要更换并再次重新缠绕整个加热丝5。

此外，当如上所述埋设加热线圈3或加热丝5时，热量从加热线圈3或加热丝5传递到轮缘部10的表面花费一定的时间段。

在日本专利特许公开申请No.2007-290685(图4)中公开了一种用于方向盘的平面加热器14。在平面加热器14中，加热丝17固定至由非纺织材料形成的支撑装置16。图5是实际的平面加热器14的照片，图6是示出包括平面加热器14的方向盘的照片。如图6所示，平面加热器14安装在方向盘的轮缘的外圆周上。

由于平面加热器14的支撑装置16由非纺织材料形成，因此平面加热器14在驾驶员握持方向盘时提供缓冲效果。

然而，当使用平面加热器14时，由于由非纺织材料形成的支撑装置16，方向盘的厚度(直径)增加。此外，通过覆盖实木20或皮革以保护平面加热器14和优化装饰来润饰方向盘。在这种情况中，方向盘的厚度进一步增加。

在本发明人的韩国专利注册No.10-0472399中公开的用于车辆的方向盘的轮缘的立体转印(水压转印(curl fit))方法可能不适用于如上所述具有粗糙表面的平面加热器14。也就是说，上面印制有用于方向盘的美观装饰的木纹图案的转印膜不能直接转移到平面加热器14的粗糙表面上。为了装饰方向盘，如图6所示，在处理木质件20之后，处理过的木质件20必须被应用到平面加热器14(在处理具有半圆形状的两个木质件之后，两个木质件连接在一起以围绕平面加热器14的表面)。在这种情况中，方向盘的制造耗时，且因此昂贵。此外，由于木质件20的低导热性，方向盘的整体导热性降低，因此不能有效地利用平面加热器14的热量。

发明内容

技术方案

本发明提供一种包括加热元件的方向盘，该加热元件可以通过将方向盘的轮缘的整个表面加热至均匀的温度而最小化驾驶员抓握方向盘时感觉到的温度差。

有益效果

首先，根据本发明的方向盘，由于导电膏作为加热元件在轮缘的表面上形成预定图案，并且预定图案的电阻远离轮缘的内径部朝向轮缘的外径部减小，因此轮缘的表面处的温度差可以低于传统的方向盘中的温度差。

第二，根据本发明的方向盘，由于加热元件包括多个加热线，因此即使一些加热线电断开，也可以由剩余的加热线连续地产生热量。

第三，根据本发明的方向盘，由于导电膏作为加热元件形成在轮缘的表面上，因此驾驶员在用他/她的手的握持轮缘时可以感到柔软触摸感。

第四，根据本发明的方向盘，由于导电膏作为加热元件被涂覆和形成在轮缘的表面上，因此上面印制有装饰图案的转印膜可以被转印到加热元件的表面上。因而，可以最小化加热元件的热损失，并且轮缘的厚度(直径)可以小于传统的方向盘中的轮缘的厚度(直径)，从而使得驾驶员能够稳定地握持轮缘。

附图说明

通过参照附图详细描述本发明的示例性实施例，本发明的上述和其它特征及优点将变得更加明显，在附图中：

图1和2为图示包括传统的加热元件的方向盘的示意图；

图3为图示包括另一个传统的加热元件的方向盘的示意图；

图4为图示作为传统的加热元件的平面加热器的示意图；

图5为图示图4的平面加热器的照片；

图6为上面安装有图5的平面加热器的方向盘的照片；

图7为包括根据本发明的一个实施例的加热元件的方向盘的照片；

图8为图示图7的方向盘的基本部件的照片；

图9为图示在上面涂覆有作为加热元件的导电膏的方向盘中采用转印膜和皮革的状态的透视图；

图10A-10D为用于说明在方向盘的上面涂覆有加热元件的表面上形成转印图案层的过程的示意图；

图11-14为图示加热元件的各种图案的示意图；

图15为图示与多个模具连接的轮缘被分成多个模具单元的照片；

图16为图示图7的作为电路的具有格子形状的加热元件的示意图；以及

图17为图示图15的在A部分、B部分、C部分、D部分和E部分中的加热元件的示意图。

具体实施方式

本发明还提供一种包括加热元件的方向盘，即使在该加热元件的一部分电断开时，该加热元件也可以在其它部分中连续地产生热量。

本发明还提供一种包括加热元件的方向盘，该加热元件可以将上面印制有装饰图案的转印膜转印到加热元件的表面上。

根据本发明的一方面，提供了一种方向盘，该方向盘包括轮缘和加热元件，所述加热元件包括多个加热线并由供给至加热元件的电力加热，其中加热元件是导电膏并被涂覆在轮缘的表面上，其中在加热元件的加热线串联电连接的情况下，加热元件被形成为使得每单位面积的电阻远离轮缘的内径部朝向外径部增加，而在加热元件的加热线并联电连接的情况下，加热元件被形成为使得每单位面积的电阻远离轮缘的内径部朝向轮缘外径部减小。

加热元件可以包括从轮缘的内径部涂覆至轮缘的外径部的多个第一加热线和与第一加热线交叉从轮缘的内径部涂覆至轮缘的外径部的多个第二加热线，其中第一加热线和第二加热线被涂覆为使得每单位面积的电阻远离轮缘的内径部朝向轮缘的外径部减小。

第一加热线和第二加热线可以被涂覆为使得导电膏的涂覆厚度远离轮缘的内径部朝向轮缘的外径部增加。

第一加热线和第二加热线可以被涂覆为使得导电膏的涂覆宽度远离轮缘的内径部朝向轮缘的外径部增加。

方向盘还可以包括被涂覆在轮缘的内径部上以连接第一加热线和第二加热线的第三加热线和被进一步涂覆在所述外径部上以连接第一加热线和第二加热线的第四加热线。

方向盘还可以包括平行于第四加热线被涂覆在轮缘的顶部与第四加热线之间的第五加热线。

方向盘还可以包括通过将转印膜转印到加热元件的表面上形成的装饰图案层，其中在所述转印膜上印制有装饰图案。

方向盘还可以包括形成在加热元件和装饰图案层之间的基层。

根据本发明的方向盘通过采用加热元件并将方向盘的轮缘的温度加热至高于人体的温度的温度而使得驾驶员在冬天没有任何温度不适的情况下驾驶车辆，并且特别地，通过将轮缘的整个表面加热至均匀的温度使得驾驶员能够舒适地握持方向盘。

此外，方向盘可以将具有装饰图案层的转印膜转移到加热元件的表面上，采取诸如木质图案之类的美感装饰图案层，并在驾驶员握持轮缘时提供柔软触摸的感觉。

此外，即使在加热元件的一部分电断开时，方向盘也可以稳定地产生热量。

图7是根据本发明的一个实施例的方向盘100的照片，其中加热元件200涂覆在轮缘130的表面上。图8为图示图7的方向盘100的基本部件的放大照片。图9为图示其中装饰图案层410形成在轮缘130的上面如图7所示涂覆有加热元件200的一部分上并且皮革450连接至轮缘130的剩余部分的状态的透视图。

图16为图示图7的具有格子形状的加热元件200的示意图，其中每一部分用作电阻器。图17为图示图15的作为电路的加热元件200在A部分、B部分、C部分、D部分和E部分中的加热线的示意图。A部分、B部分、C部分、D部分和E部分彼此串联连接，并且加热元件200在A部分、B部分、C部分、D部分和E部分中的每一部分中的加热线彼此并联连接。

在本实施例中，对于包括轮毂110、轮辐120和轮缘130的方向盘100，加热元件200涂覆在驾驶员在驾驶车辆时主要握持的轮缘130上。

参照图7和图8，加热元件200作为导电膏涂覆在轮缘130的表面上。

加热元件200形成为使得加热元件200的加热线如图16和17所示并联电连接，并且每单位面积的电阻远离轮缘130的内径部朝向轮缘130的外径部减小。

在这种情况中，由于加热元件200的加热温度从内径部向具有大于内径部的圆周长度的圆周长度的外径部增加，因此轮缘130被加热至均匀的温度。

图11-14为图示在本实施例中采用的加热元件200的各种图案的示意图。

加热元件200包括从轮缘130的内径部涂覆至轮缘130的外径部的多个第一加热线201、和从轮缘130的内径部涂覆至轮缘130的外径部与第一加热线201交叉的多个第二加热线202。第一加热线201和第二加热线202被涂覆为使得每单位面积的电阻远离轮缘130的内径部朝向轮缘130的外径部减小。也就是说，由于电阻向着外径部减小，因此加热温度向着具有大于内径部的圆周长度的圆周长度的外径部增加，从而使得能够在内径部和外径部之间以均匀的温度产生热量。

此外，第一加热线201和第二加热线202被涂覆为使得导电膏的涂覆厚度远离轮缘130的内径部朝向轮缘130的外径部增加。在这种情况中，由于每单位面积的电阻向着外径部减小，因此加热温度向着具有大于内径部的圆周长度的圆周长度的外径部增加，从而使得能够在内径部和外径部之间以均匀的温度产生热量。

此外，第一加热线201和第二加热线202被形成为使得导电膏的涂覆宽度远离轮缘130的内径部朝向轮缘130的外径部增加。在这种情况中，由于每单位面积的电阻向着外径部减小，因此加热温度向着具有大于内径部的圆周长度的圆周长度的外径部增加，从而使得能够在内径部和外径部之间以均匀的温度产生热量。

此外，如图12-14所示，用于连接第一加热线201和第二加热线202的第三加热线203进一步涂覆在轮缘130的内径部上，并且用于连接第一加热线201和第二加热线202的第四加热线204进一步涂覆在轮缘130的外径部上。

加热元件200被涂覆在轮缘130的顶部和底部上。在这种情况中，第一加热线201和第二加热线202可以通过第三加热线203和第四加热线204彼此平滑地电连接。

此外，如图14所示，第五加热线205进一步平行于第四加热线204涂覆在轮缘130的顶部和第四加热线204之间。在这种情况中，由于在外径部中比在具有小于外径部的表面面积的内径部中产生更多的热量，因此以均匀的温度产生热量。

同时，为了改进方向盘100的外观，如图9所示，轮缘130被分成其中转印有木纹图案形成在上面的装饰图案层410的一部分和覆盖有皮革450的另一部分。也就是说，如图8和9，轮缘130包括装饰图案层410转印到其上的第一模型131和覆盖有皮革450的第二模型132，凹槽部133形成在第一模型131和第二模型132之间，皮革450围绕第二模型132缠绕，并且可以在凹槽部133中进行皮革450的润饰。

如上所述，由于凹槽部133形成在第一模型131和第二模型132之间，因此难以电连接涂覆在轮缘130的第一模型131的外周表面上的第一至第五加热线201-205和涂覆在第二模型132的外周表面上的第一至第五加热线201-205。

因而，通过在凹槽部133中形成(也就是说，通过整体涂覆)连接部220连接第一至第五加热线201-205。

同时，通过将上面印制有装饰图案的转印膜400转印到加热元件200的表面上形成装饰图案层410。参照图10C，转印膜400包括上面印制有诸如木质模型之类的图案的装饰图案层410和聚乙烯醇(PVA)层411。通过在转移操作期间漂浮在水面上的转印膜400的顶部表面上采用诸如稀释剂之类的活化剂活化装饰图案层410，并且随后轮缘130被浸泡在水面以下，使得装饰图案层410由于水压而被转印到轮缘130的表面上。

在这种情况中，由于第一至第五加热线201-205之间的凹槽部133，可以实现装饰图案的三维效果，并且可以防止沿着轮缘130的滑溜。

此外，如图10A-10D所示，具有不同于装饰图案层410的装饰图案的颜色的颜色的基层300进一步形成在加热元件200和装饰图案层410之间。基层300通过包括具有不同于装饰图案层410的装饰图案的颜色的颜色的涂料而加强装饰图案的外观。

此外，由于基层300填充形成在加热线201-205之间的凹槽部133，因此可以将装饰图案层410更平滑地转印至轮缘130。

在上述方向盘100中，由于涂覆在轮缘130的表面上的加热元件200包括第一至第五加热线201-205，因此即使第一至第五加热线201-205中的一个电断开，也可以由剩余的加热线连续地产生热量。

此外，在其中凹槽部133形成在第一模型131和第二模型132之间的轮缘130中，由于加热元件200的连接部220形成在凹槽部133中并围绕凹槽部133，因此涂覆在第一模型131的外周表面上的第一至第五加热线201-205和涂覆在第二模型132的外周表面上的第一至第五加热线201-205可以通过连接部220容易地彼此电连接。

如上所述，根据本发明的方向盘，由于涂覆作为加热元件的导电膏，并且电阻远离轮缘的内径部朝向轮缘的外径部减小，因此轮缘可以被整体加热至均匀的温度，并且驾驶员在没有任何温度不适的情况下握持轮缘。

由于在车辆的方向盘中采用加热元件，因此驾驶员在冬天可以安全地握持温暖的轮缘，从而安全地驾驶车辆。即使加热元件的一部分短路，也可以由其它部分连续地产生热量。此外，虽然采用诸如木纹图案之类的富有美感的装饰图案，但是由于方向盘的直径小，因此可以提高使用便利性。

虽然已经参照本发明的示例性实施例具体示出和描述了本发明，但本领域技术人员将会理解在不偏离本发明的如由以下权利要求限定的精神和保护范围的情况下可以在本发明中在形式和细节方面进行多种改变。

Claims

1.一种方向盘，包括轮缘和加热元件，所述加热元件包括多个加热线并通过供给至所述加热元件的电力加热，

其中所述加热元件是涂覆在轮缘的表面上的导电膏，

其中在所述加热元件的加热线串联电连接的情况下，所述加热元件被形成为使得每单位面积的电阻远离所述轮缘的内径部朝向所述轮缘的外径部增加，以及

在所述加热元件的加热线并联电连接的情况下，所述加热元件被形成为使得每单位面积的电阻远离所述轮缘的内径部朝向所述轮缘的外径部减小。

2.根据权利要求1所述的方向盘，其中，所述加热元件包括从所述轮缘的内径部涂覆至外径部的多个第一加热线、和与所述第一加热线交叉从所述轮缘的内径部涂覆至外径部的多个第二加热线，其中所述第一加热线和所述第二加热线被涂覆为使得每单位面积的电阻远离所述轮缘的内径部朝向所述轮缘的外径部减小。

3.根据权利要求2所述的方向盘，其中，所述第一加热线和所述第二加热线被涂覆为使得导电膏的涂覆厚度远离所述轮缘的内径部朝向所述轮缘的外径部增加。

4.根据权利要求2所述的方向盘，其中，所述第一加热线和所述第二加热线被涂覆为使得导电膏的涂覆宽度远离所述轮缘的内径部朝向所述轮缘的外径部增加。

5.根据权利要求2-4中任一项所述的方向盘，还包括第三加热线和第四加热线，所述第三加热线被涂覆在所述轮缘的内径部上以连接所述第一加热线和所述第二加热线，所述第四加热线被进一步涂覆在所述外径部上以连接所述第一加热线和所述第二加热线。

6.根据权利要求5所述的方向盘，还包括第五加热线，所述第五加热线平行于所述第四加热线被涂覆在所述轮缘的顶部与所述第四加热线之间。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的方向盘，还包括通过将转印膜转印到所述加热元件的表面上形成的装饰图案层，其中在所述转印膜上印制有装饰图案。

8.根据权利要求7所述的方向盘，还包括形成在加热元件与装饰图案层之间的基层。