CN115038631A - 带加热装置的车辆方向盘 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种车辆方向盘，包括：·由车辆驾驶员抓握的轮辋(10)，·护套(11)，被设置成覆盖轮辋(10)主体，从而至少部分地构成所述轮辋(10)的外表面，·柔性加热装置(12)，插入到护套(11)和轮辋(10)主体之间，包括至少一个加热轨道(121)，其特征在于，加热轨道(121)是涂覆在柔性加热装置上的表面轨道，并且轮辋(10)主体包括至少一个凹槽(14)，所述凹槽被设置成容纳柔性加热装置(12)的至少一部分，所述至少一部分包括一段表面轨道。

Description

带加热装置的车辆方向盘

本发明主要涉及一种车辆方向盘，包括用于对方向盘轮辋加热的加热装置。

现有技术中已知有集成在方向盘中的加热装置，用于对方向盘的轮辋加热，例如法国专利文献FR3061890A1中所描述的。另一方面，这种系统具有的主要缺陷是没有提出适当的解决方案来避免在轮辋表面上出现可能存在热点或额外厚度的特定区域。实际上，例如，如果加热装置(通常是柔性层)具有特定加热功率高于加热装置的其余部分的区域，则轮辋表面可能存在比轮辋其余部分更热的轮辋表面区域，这是应该避免的，以免影响客户感知的质量或避免零件报废。这同样适用加热层必须对折的情况：这会在表面上产生额外厚度，从而影响感知的质量或造成报废。

美国专利文献US7741581B2公开了一种加热方向盘。美国专利文献US6838647B2公开了一种柔性加热部件。德国专利文献DE102004053634A1公开了一种用于机动车辆的加热方向盘。

本发明的目的是解决现有技术的上述缺陷，具体地，首先提出一种带有柔性加热装置的方向盘，其不会影响车辆驾驶过程中客户在触摸轮辋外表面时所感知的质量。

为此，本发明主要涉及一种车辆方向盘，包括：

由车辆驾驶员抓握的轮辋，

护套，被设置成覆盖轮辋主体，从而至少部分地构成轮辋的外表面，

一种柔性加热装置，插入到护套和轮辋主体之间，包括至少一个加热轨道，

其特征在于，加热轨道是涂覆在柔性加热装置上的表面轨道，并且轮辋主体包括至少一个凹槽，该凹槽被设置成容纳所述柔性加热装置的至少一部分，所述至少一部分包括一段表面轨道。

根据上述实施方式的方向盘包括柔性加热装置，并且在轮辋主体(通常为泡沫材料)中设置有至少一个凹槽以容纳柔性加热装置的一部分，具体是包括一段加热轨道的部分。因此，可以设计加热轨道和/或方向盘轮辋及其凹槽，从而使得特定的点或位置(此处可能预计有更大的加热功率或折叠部)可以被容纳到凹槽中，使它们远离护套和外表面。这可以保证良好的感知质量和/或避免报废。

具体地，可以引用表面加热轨道，其不包括例如编织或连接到柔性支承件上的(圆形)导线。具体可以是涂覆在柔性加热装置的柔性基板上的表面轨道，这可能意味着厚度(e)远小于加热轨道的宽度(l)。

具体的，可以是e＜l/4。覆盖到支撑件上的(圆形)导线形状几乎不影响电流通过产生的热量，与此不同的是，表面轮廓所覆盖的形状对产生的热量有显着影响。本发明有利的是，提出将比轨道其余部分产生更多热量的表面加热区域特定地定位在凹槽中。根据具体示例，加热轨道可以是喷漆或印刷制成的，或者也可以由导电织物构成。

有利地，容纳在凹槽中的柔性加热装置的一部分可以具有折叠部，也就是说，通过将柔性加热装置对折使柔性加热装置获得双倍厚度。

有利地，柔性加热装置可以被设置成传递目标表面加热功率，并且容纳在凹槽中且包括一段表面轨道的柔性加热装置的一部分，可以具有至少一个特定区域，其中的特定表面加热功率可能与目标表面加热功率不同。换言之，柔性加热装置的一个或几个表面功率高于其余部分的部分容纳在凹槽中，以使它们与护套外表面分开。

根据上述实施方式，至少一个具有特定表面加热功率的区域被容纳在凹槽中。例如，如果具有特定表面加热功率的所述区域位于特殊抓握区域内，则可以选择在凹槽中容纳至少一个具有特定表面加热功率的区域。然而，可以有具有特定表面加热功率(等效的、相似的或不同的)的另一个区域，该区域未容纳在凹槽中，如果例如该另一个区域不造成妨碍的话(例如位于方向盘抓握区域之外)。然而，具有特定表面加热功率的至少另一个区域容纳在凹槽中，从而与具有特定表面加热功率的所述区域分开并使方向盘的至少一个位置处热感均匀。

有利地，目标表面加热功率可以定义为，加热轨道的总电功率除以面对加热轨道并由加热轨道的外周缘界定的轮辋的待加热面积。

有利地，特定区域的表面积可以在100mm²至80mm²之间，优选地在50mm²至25mm²之间。小表面易于容纳到凹槽中。

有利地，特定区域内的特定表面加热功率可以与目标表面加热功率相差至少30％，优选地相差至少40％。

有利地，容纳在凹槽中并且包括一段表面轨道的柔性加热装置的一部分可以具有至少一个特定区域，其中的加热轨道是弯曲的。在表面加热轨道的情况下，申请人发现，弯曲区域(或弯角或曲线)可能具有更高的加热功率，这是因为电流可以沿着最短路径集中，即集中在曲率半径侧。通过使弯曲加热轨道所在部分容纳在凹槽中，使这些区域与护套外表面分开，从而由于热量更好地扩散而不易察觉热点。

有利地，容纳在凹槽中的所述特定区域中的表面轨道可以包括至少一个大于90°，并且优选大于150°的加热轨道弯曲部。申请人发现，除了弯曲部的这些值以外，曲率半径侧的电流和热量的集中现象明显。

有利地，容纳在凹槽中的所述特定区域中的表面轨道可以包括两个大于90°，并且优选大于150°的加热轨道弯曲部，并且彼此相对。将这些区域容纳在凹槽中是有利的，这是因为特定的加热功率会“叠加”并且这些区域也更难以保持张紧：可能存在的折叠部也将容纳在凹槽中。

有利地，容纳在凹槽中的柔性加热装置的一部分可以包括加热轨道的表面密度高于加热轨道的平均表面密度的区段。

有利地，在所述至少一个特定区域的所述至少一部分中的加热轨道的表面密度可能比加热轨道的平均表面密度至少高20％。

有利地，容纳在凹槽中的柔性加热装置的一部分可以包括特定区域，其中的两段加热轨道之间的距离小于加热轨道各段之间的平均距离。

有利地，在设置在凹槽中的所述至少一个特定区域的所述至少一部分中的两段加热轨道之间的距离可以比加热轨道各段之间的平均距离至少小20％。

有利地，护套可以包括至少两个通过接缝连接在一起的部件，所述接缝使两个部件的边缘在护套背面上是自由的，并且接缝和/或边缘可以至少部分地设置在轮辋主体的所述凹槽中。该凹槽还用于容纳自由边缘，这也提高了感知质量，并且护套充分张紧，没有额外厚度。

有利地，柔性加热装置可以是沿轮辋周缘设置的柔性片层的形式，柔性片层可以相对于轮辋周缘具有额外长度，并且柔性片层的至少一端可以对折并设置在轮辋主体的凹槽中。

有利地，折叠端部可以包括特定区域。

有利地：

护套可以包括四个沿轮辋横向定向的接缝，每个接缝在护套的背面留下护套部件的自由边缘，

轮辋主体可以包括四个横向凹槽，每个横向凹槽至少部分地容纳接缝和/或每个接缝的边缘，

加热轨道可以被设置成限定至少四个特定区域，每个区域与护套的接缝相对，使得四个特定区域中的每一个可以被设置在容纳边缘和/或接缝的凹槽中。

有利地，护套可以包括至少一个天然或合成的皮革部件。

有利地，车辆方向盘可以包括框架，所述至少一个凹槽是在围绕框架模制的材料中形成的，或者是在轮辋的附接部件中形成的。

有利地，加热轨道可以是：

-涂覆或印刷在柔性加热装置上的轨道，其宽度可以在2mm至10mm的范围内，优选地宽度至少为3mm，更优选地为至少4mm或5mm，并且厚度在10μm至150μm的范围内，优选地15μm至100μm，

-在导电织物中切割并涂覆(胶合、缝合等)在柔性加热装置上的轨道，其宽度可以在2mm至10mm的范围内，优选地宽度至少为3mm并且更优选地，宽度至少为4mm或5mm，并且厚度在从70μm至200μm的范围内。

本发明的第二方面涉及一种机动车辆，其包括根据第一方面的车辆方向盘。

附图说明

阅览以下通过非限制性示例进行阐述并通过附图示出的有关本发明实施例的详细描述，可以更为清楚地了解本发明所述的其他特征和优势。

[图1]示出了根据本发明的方向盘；

[图2]示出了图1中的方向盘轮辋的柔性加热装置的一部分；

[图3]示出了沿图1中的III-III方向的方向盘轮辋中设置的凹槽的剖视细节图；

[图4]示出了沿图1中的IV-IV方向的方向盘轮辋中设置的凹槽的剖视细节图；

[图5]示出了图2中的加热装置的细节图；

[图6]示出了图1中的方向盘的一种改型，在轮辋处具有更多的接缝。

具体实施方式

图1示出了方向盘，其包括轮辋10，所述轮辋通过至少一个辐条30连接轮毂20。轮辋10被例如皮革或其化任何装饰或覆盖材料(人造革、织物、alcantara等)制成的护套11所覆盖。

在护套11和轮辋主体10之间，设置有柔性加热装置12，在图2中可见，其通常是加热层。柔性加热装置12具体地包括柔性片层120，在柔性片层上设置有多个加热轨道121，其与连接器123相连以便能够连接车辆的车载网络。在该示例中，设置了四个独立的加热轨道121，但也可以设置更少或更多的加热轨道。

加热轨道121是导电的并且具有一定电阻以通过焦耳效应产生热量。加热轨道121涂覆在柔性片层120上，例如可以采用导电油墨印刷，或者然后采用化学蚀刻或者甚至黏性轨道粘合。因此获得具有平坦横截面的扁平加热轨道121。厚度通常大于15μm，宽度通常在2mm至10mm之间。根据具体示例，涂漆导电轨道的最小厚度可以为15μm，宽度为4mm或5mm。可选地，加热轨道可以来自薄导电织物，经过切割并涂胶或缝合到柔性片层120上。柔性片层120是电绝缘的，可以采用织物或塑料薄膜。

图2所示为，加热轨道121是弯曲的，并且具有弯曲部或转角部122。图5详细示出了这些弯曲部或转角部122，并且申请人发现，在弯曲部或转角部122内，电流可以优先通过“转角部内部”，即电流遵循最短路径。因此，这些区域中的焦耳效应更大，会产生热点。此外，还可以看出，弯曲部或转角部122可以彼此相对设置。这也可能导致加热功率大于该层的其余部分的热点。

此外，弯曲加热轨道121所在的这些特定区域可能不易于张紧以防止折叠部，或者更易拉伸。

因此，本发明提出至少将柔性加热装置12的一部分容纳在轮辋主体10的凹槽A、B或C中。这可以使得能够产生热点或者可能不易于张紧的区域与护罩11的外表面分开。

如图1所示，在此设置了三个凹槽A、B、C，但是也可以设置更多或更少的凹槽。如图2和图5所示，凹槽A、B、C设置在特定位置，以容纳柔性加热装置12的弯曲加热轨道121所在的区域(凹槽A和B)，或者需要在长度上设置折叠部的区域(凹槽C)。

图3示出了图1中沿轴线III-III的轮辋10的部分剖面，该部分剖面位于凹槽C上。因此轮辋10被护套11覆盖，轮辋10包括用模制材料13(例如聚氨酯)模制的加强件15，其中设有凹槽C，标号为14。图3示出了插入到护套11和模制材料13之间的柔性加热装置12，并且在标号14的凹槽C中形成折叠部，从而使护罩11与轨道121的弯曲区域分开，如图2顶部所示。因此，不会有热点，也不会有驾驶员在护套11处可能注意到的额外厚度，这保证了良好的感知质量。

图4示出了图1中沿轴线IV-IV的轮辋10的部分剖面，该部分剖面位于凹槽B上。可以看到护套11、模制在模制材料13上的框架15，其中设有凹槽B，标号为14。图4示出了插入到护套11和模制材料13之间的柔性加热装置12，并且在标号14的凹槽B中形成折叠部。然而，在这种情况下，在护套11中还设有接缝以将两个部件结合在一起，并且还可以至少部分地将这些部件的自由边缘容纳在标号14的凹槽B中。因此，标号14的凹槽B可以容纳柔性加热装置12的一个或多个折叠部，以及护套11的接缝，或自由边缘。

图6示出了与图1类似的方向盘的示例，但包括四个凹槽A、B、C、D，并有每次都相对的护套11接缝，并且自由边缘部分地容纳在标号14的凹槽A、B、C、D中，如图4的剖面图所示。

已知在不背离本发明范畴的情况下，可对适用于本领域技术人员的本说明书中所述的本发明的各种实施例进行显而易见的多种修改和改进。具体地，引用了在模制材料13形成中的凹槽，但是也可以采取用插入件、不同的模制材料来形成凹槽，或者在框架中设置凹槽。

此外，显示了三个或四个凹槽，但也可以多于或少于此数量。还可以采用沿轮辋切线方向定向的凹槽，或者甚至在辐条中。

Claims (15)

1.一种车辆方向盘，包括：

·由车辆驾驶员抓握的轮辋(10)，

·护套(11)，被设置成覆盖轮辋(10)主体，从而至少部分地构成所述轮辋(10)的外表面，

·柔性加热装置(12)，插入到所述护套(11)和轮辋(10)主体之间，包括至少一个加热轨道(121)，

其特征在于，所述加热轨道(121)是涂覆在所述柔性加热装置上的表面轨道，并且轮辋(10)主体包括至少一个凹槽(14)，

所述凹槽被设置成容纳所述柔性加热装置(12)的至少一部分，

所述至少一部分包括一段表面轨道。

2.根据权利要求1所述的车辆方向盘，其中所述柔性加热装置(12)被设置成传递目标表面加热功率，并且容纳在所述凹槽(14)中且包括一段表面轨道的所述柔性加热装置(12)的一部分，可以具有至少一个特定区域，其中的特定表面加热功率可能与目标表面加热功率不同。

3.根据权利要求2所述的车辆方向盘，其中所述目标表面加热功率被定义为，所述加热轨道(121)的总电功率除以面对所述加热轨道(121)并由所述加热轨道(121)的外周缘界定的轮辋(10)的待加热面积，其中所述特定区域的表面积在50mm²至25mm²之间。

4.根据权利要求2或3所述的车辆方向盘，其中所述特定区域内的特定表面加热功率可以与所述目标表面加热功率相差至少30％，优选地相差至少40％。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的车辆方向盘，其中容纳在所述凹槽(14)中并且包括一段所述表面轨道的所述柔性加热装置(12)的一部分可以具有至少一个特定区域，其中的所述加热轨道(121)是弯曲的。

6.根据权利要求5所述的车辆方向盘，其中容纳在所述凹槽(14)中的所述特定区域中的表面轨道可以包括至少一个大于90°，并且优选大于150°的加热轨道(121)弯曲部。

7.根据权利要求5至6中任一项所述的车辆方向盘，其中容纳在所述凹槽(14)中的所述特定区域中的表面轨道可以包括两个大于90°，并且优选大于150°的加热轨道(121)弯曲部，并且彼此相对。

8.根据权利要求2至7中任一项所述的车辆方向盘，其中容纳在所述凹槽(14)中的所述柔性加热装置(12)的一部分可以包括所述加热轨道(121)的表面密度高于所述加热轨道(121)的平均表面密度的区段。

9.根据权利要求8所述的车辆方向盘，其中在所述至少一个特定区域的所述至少一部分中的所述加热轨道(121)的表面密度可能比所述加热轨道(121)的平均表面密度至少高20％。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的车辆方向盘，其中容纳在所述凹槽(14)中的所述柔性加热装置(12)的一部分可以包括特定区域，其中的两段所述加热轨道(121)之间的距离小于所述加热轨道(121)各段之间的平均距离。

11.根据权利要求10所述的车辆方向盘，其中在设置在所述凹槽(14)中的所述至少一个特定区域的所述至少一部分中的两段加热轨道(121)之间的距离可以比所述加热轨道(121)各段之间的平均距离至少小20％。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的车辆方向盘，其中所述护套(11)包括至少两个通过接缝连接在一起的部件，所述接缝使两个部件的边缘在所述护套(11)背面上是自由的，并且所述接缝和/或边缘可以至少部分地设置在所述轮辋(10)主体的所述凹槽(14)中。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的车辆方向盘，其中所述柔性加热装置(12)是沿所述轮辋(10)周缘设置的柔性片层的形式，其中所述柔性片层可以相对于所述轮辋(10)周缘具有额外长度，并且所述柔性片层的至少一端可以对折并设置在所述轮辋(10)主体的凹槽(14)中。

14.根据权利要求1至14中任一项所述的车辆方向盘，其中：

·所述护套(11)包括四个沿所述轮辋(10)横向定向的接缝，每个所述接缝在所述护套(11)的背面留下护套(11)部件的自由边缘，

·所述轮辋(10)主体可以包括四个横向凹槽(14)，每个所述横向凹槽至少部分地容纳所述接缝和/或每个接缝的边缘，

·所述加热轨道(121)被设置成限定至少四个特定区域，每个所述区域与所述护套(11)的接缝相对，使得四个所述特定区域中的每一个特定区域可以被设置在容纳所述边缘和/或接缝的所述凹槽(14)中。

15.一种机动车辆，包括根据权利要求1至14中任一项所述的车辆方向盘。

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