CN1822977A - 转向盘 - Google Patents

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Abstract

公开了一种转向盘，其具有中心毂(15)，所述中心毂通过至少一个辐条(14)与轮圈(13)连接。设置有至少一个热管(9)，其与任何外部冷却装置热绝缘，被构造为仅靠其自身的功能将热从轮圈(13)的第一区域(5)传递到轮圈(13)的第二区域(6)。热管(9)优选地设置为围绕轮圈(13)延伸。

Description

转向盘
本发明涉及一种转向盘，尤其是涉及一种用于例如汽车的机动车辆的转向盘。
在许多国家，至少在每年的夏季月份中，停在户外的汽车的转向盘会变得非常烫手。烫手的转向盘很难去握住，因而当汽车的转向盘烫手时人驾驶汽车是危险的，因为会不利地影响正确操纵转向盘。相应的问题在寒冷气候下也会出现，在寒冷气候下驾驶带有非常冰凉的转向盘的汽车也是危险的。
通过使用机动车辆中通常配置的加热或空调系统，需要花费很长的时间使转向盘的温度大致改变。因而以前已经提出为转向盘配置电子加热线束，以致它们可用来加热冰凉的转向盘。但是，这种类型的装置不能令人满意的用于冷却因机动车辆长时间停在明媚阳光下而引起的烫手的转向盘。
本发明因而试图提供一种改进的转向盘。
因此，本发明提供一种转向盘，其具有通过至少一个辐条连接轮圈的中心毂，以及至少一个热管，该热管或每个所述热管与任何外部冷却装置热绝缘，被构造为仅靠其自身的功能将热从轮圈的第一区域传递到轮圈的另一个区域。
优选地，轮圈包括单个热管，其围绕轮圈的大致整个范围延伸。
有利地，热管具有大致圆形的结构。
可作为选择地，轮圈包括两个热管，每个所述热管围绕轮圈的近似一半范围延伸。
优选地，每个所述热管具有大致半圆形的结构。
有利地，两个热管彼此热连接。
方便地，该热管或每个热管设置有加热器，或者与加热器连接。
优选地，该热管或每个热管包括加热元件。
有利的是转向盘具有仅放置在轮圈中的热管。
参考附图且通过示例，现在将描述本发明的实施例，从而本发明能更易于理解，其进一步特征将会被意识到，其中：
图1示意性阐述正受到阳光的加热效应的机动车辆的转向盘；
图2示意性阐述本发明中使用的热管；
图3阐述将图2的热管插入到形成一部分转向盘轮圈的管中；
图4阐述根据本发明第一实施例的完整转向盘；
图5阐述根据本发明另一实施例的完整转向盘；以及
图6是总体相应于图4的图，但其阐述设置有贯穿轮圈的加热元件的转向盘。
意识到在本发明中由“热管”构成使用。热管以前已经被提出，采用伸长管的形式，其被用来帮助热的快速传递。典型的热管包括由金属形成的伸长管，例如铝或铜。管的内部包括伸长芯，其从管的一端延伸到另一端。芯可安装在管的内壁。管包括一些挥发性流体，例如水、丙酮、乙醇或甲醇。管保持着大致低于大气压力的内部压力。如果管的一个区域被加热，例如一个端部区域，则管内部的液体会在该区域内蒸发，接着以气相朝着管的另一端部移动。当蒸汽被冷却时，蒸汽会冷凝。蒸汽会接着再次变成液体，液体会因重力作用或者芯提供的芯吸作用被传输回到管的加热区域。意识到因为蒸发的潜热，热会在管的加热区域处被吸收，以及因为当蒸汽冷凝时蒸发的热被收回，热会在热管中蒸汽冷凝的某点处发出。热能非常迅速地从热管的一个区域传输到另一个区域，在传输过程中几乎没有什么热损失。这种类型的热管以前已经提出，对熟悉本领域的人来说是已知的。
现在参考图1，以示意的方式阐述机动车辆2的转向盘1。机动车辆2以停车状态显示，在该状态下其正受到明媚阳光的照射。因而意识到阳光的辐射能(示意性的以3指示)可直接穿过机动车辆2的风档玻璃或挡风玻璃4，以致它加热转向盘1的最上部区域5。从图1可清楚看到，转向盘1的下部区域6因转向盘的其它区域和/或转向柱7的部件以及机动车辆的仪表板8而被防护不受阳光3的直接加热。因而图1所示情况在常规转向盘上导致的效果是转向盘的上部区域5因阳光照射上升到非常高的温度，同时转向盘的下部区域6保持在对人操纵转向盘来说更舒适的温度。因而希望试图朝着转向盘下部区域6的温度降低转向盘上部区域5的温度。
图2阐述大致笔直的热管9，其适合用于根据本发明的转向盘。热管9包括最初笔直的一定长度的管10，其优选地为具有一定长度的铜管，其具有良好级别的导热性。铜管10内部设置有芯结构11和少量挥发性流体，例如水、丙酮、乙醇或甲醇。但是，为了在本发明中使用，优选地在铜管10中使用水。芯11优选地大致贯穿铜管10的整个长度，和常规一样，安装在铜管10的内壁上。铜管10被抽空以便具有大致低于大气压力的内部压力，管10的两个端部密封，以保持这些内部压力状态。
图3阐述热管9的铜管10沿着轴线插入到另一个长度的管12中，其具有比铜管10略微大的直径。一定长度的管12优选地采用一定长度的钢或铝管的形式。优选为钢或铝是因为这些材料比铜大致更为坚硬，因而更适合形成机动车辆转向盘的外部轮圈。
当热管9完全插入到一定长度的管12中时，产生的结构接着在炉中被加热以便使两种长度的管10、12连接在一起。当两种长度的管10、12以这种方式一起被加热时，铜管10比外部的钢或铝管12以更大的程度膨胀，因而铜管10的外表面会紧密地推动钢或铝管12的内表面。继续以这种方式加热，直到铜管10和/或钢或铝管12机械变形，以致两种长度的管彼此连接在一起。如果铜管10的外表面有划痕或者另外在加热步骤之前被磨损，采用这种方式两种长度的管10、12之间的机械连接可改进。
在两种长度的管10、12如上所述彼此连接在一起之后，产生的一定长度的管接着被弯曲，以便限定用于转向盘轮圈的适当形状。例如，如图4所示，共轴且互相连接的一定长度的管10、12被弯曲为大致圆形的构形以便限定转向盘的大致圆形轮圈13。外部钢或铝管12的两个端部在转向盘的最下部区域6中彼此连接在一起，以致由铜管10限定的热管9的两个端部在转向盘的下部区域6中大致彼此相邻的布置。当共轴的一定长度的管10、12如上所述变形以便限定转向盘的轮圈13时，产生的轮圈13接着连接转向盘的压铸辐条14，例如通过压接、焊接或者其它方便的固定方法，辐条14从轮圈13延伸到中心毂15。辐条14和毂15的结构优选地主要包括铝或镁材料。
塑料或泡沫16的柔软弹性层接着设置在轮圈13和辐条14的部件上，选择塑料或泡沫以便具有相对高级别的导热性。最后，为了提供有质感、审美上令人愉悦的转向盘外罩，皮革或塑料层被施加到塑料或泡沫16的外侧。
因而意识到上述图4所示的转向盘结构是热管9设置在转向盘外围轮圈13的内部，但是热管9在某种意义上说是完全自我包含的，它与任何外部冷却装置热绝缘，例如以前在现有技术装置中已经提出的热交换器。热管9因而被理解构造为当上部区域5被加热到高于下部区域6的温度时，例如因来自太阳的辐射能，将热从转向盘的上部区域5朝着转向盘的下部区域6传递。当加热转向盘的上部区域5时，转向盘上部区域5中热管9内部的任何液体都将蒸发，因此以气相朝着位于转向盘下部区域6的热管9的两个端部移动。因而液体蒸汽在转向盘下部区域6内被冷却，因此冷凝返回液相。接着液体因热管9中设置的芯的毛细作用被传输向上返回转向盘的加热区域5。这种效果是转向盘上部区域5被冷却，因转向盘暴露在阳光中产生的热更加均匀地扩散到转向盘轮圈13。试验发现在常规转向盘轮圈的上部区域达到90℃时，本发明的上述装置在转向盘的上部区域中仅达到近似70℃的温度，这对驾驶机动车辆的人来说触摸更加安全。
在上面已参考特殊实施例描述本发明后，应意识到在不脱离本发明范围的情况下可做出一些修改和变动。例如，图5阐述本发明另一可能的实施例，其中转向盘的轮圈13设置有两个大致半圆形热管9A、9B，两者都设置在外部铝或钢管12的内部。一个热管9A从位于转向盘上部区域5中的某个位置延伸到位于转向盘下部区域6中的某个位置，热管9A位于所述转向盘的右手侧。另一个热管9B类似地从转向盘的上部区域5延伸到转向盘的下部区域6，但是围绕轮圈13的左手部分延伸。这些热管9A、9B中的每一个都与图4中所示实施例之前描述的单个热管9起到相同的作用。两个热管9A、9B可在它们各自的端部彼此热连接，在可作为选择的结构中，其被构造为热管中的一个围绕轮圈13的上半部分延伸，同时另一个热管围绕轮圈13的下部延伸。
图6产生本发明的另一个可能的实施例，其中图4所示且上面描述的装置设置有外部热源。在该装置中，一定长度的加热线束或元件17设置在热管9的内部，延伸大致穿过热管9的整个长度，遵循弯曲的路径，与加热控制部件18电连接，加热控制部件位于转向盘的毂15内部，但也可位于机动车辆的其它位置。加热线束17当由控制部件18激励时用于加热转向盘的轮圈13。在这种装置中，当转向盘的上部在阳光下变得非常热时，转向盘(同时加热器切断)的冷却以上述的方式通过热管9的单独工作实现。但是，在寒冷的情况下，外部热源被接通以便加热转向盘的轮圈。
应意识到在上述每一个装置中，转向盘仅在其轮圈13内部设置有热管。
在本说明书中，“包括”意味着“包含或者由...构成”。

Claims (9)

1.一种转向盘，其具有通过至少一个辐条连接轮圈的中心毂，以及至少一个热管，该热管或每个所述热管与任何外部冷却装置热绝缘，被构造为仅靠其自身的功能将热从轮圈的第一区域传递到轮圈的另一个区域。
2.如权利要求1所述的转向盘，其特征在于，轮圈包括单个热管，其围绕轮圈的大致整个范围延伸。
3.如权利要求2所述的转向盘，其特征在于，热管具有大致圆形的结构。
4.如权利要求1所述的转向盘，其特征在于，轮圈包括两个热管，每个所述热管围绕轮圈的近似一半范围延伸。
5.如权利要求4所述的转向盘，其特征在于，每个所述热管具有大致半圆形的结构。
6.如权利要求4或5所述的转向盘，其特征在于，两个热管彼此热连接。
7.如前述权利要求中任一项所述的转向盘，其特征在于，该热管或每个热管设置有加热器，或者与加热器连接。
8.如权利要求7所述的转向盘，其特征在于，该热管或每个热管包括加热元件。
9.如前述权利要求中任一项所述的转向盘，其特征在于，使热管仅布置在轮圈中。
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