DE102007048347A1 - Steering wheel for a vehicle comprises a thermoelectric element formed as a Peltier element pressed on a flexible support arranged between a molded body and an outer sleeve - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Lenkrad mit einer Nabe, einem Lenkradkranz und wenigstens einer Nabe und Lenkradkranz verbindenden Speiche, wobei der Lenkradkranz ein Skelett, einen das Skelett umgebenden Formkörper und eine Außenhülle sowie ein im Lenkradkranz angeordnetes thermoelektrisches Element aufweist.The The invention relates to a steering wheel with a hub, a steering wheel rim and at least one hub and steering wheel rim connecting spoke, the steering wheel rim is a skeleton, a skeleton surrounding moldings and an outer shell as well Having arranged in the steering wheel rim thermoelectric element.
Aus
der
Aus
der
Gedruckte
Peltier-Elemente sowie deren Herstellung sind beispielsweise aus
der
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein temperierbares Lenkrad zur Verfügung zu stellen, das die vorstehend genannten Nachteile des Standes der Technik vermeidet, und das einfach aufgebaut und kostengünstig ist.task The present invention is a temperature-adjustable steering wheel for disposal to provide that the above-mentioned disadvantages of the prior Technology avoids, and that is simple and inexpensive.
Die Aufgabe wird durch ein Lenkrad mit einer Nabe, einem Lenkradkranz und wenigstens einer Nabe und Lenkradkranz verbindenden Speiche gelöst, bei dem der Lenkradkranz ein Skelett, einen das Skelett umgebenden Formkörper und eine Außenhülle sowie ein im Lenkradkranz angeordnetes thermoelektrisches Element aufweist und das dadurch gekennzeichnet ist, dass das thermoelektrische Element zwischen dem Formkörper und der Außenhülle angeordnet und ein auf einem flexiblem Träger gedrucktes Peltier-Element ist.The Task is by a steering wheel with a hub, a steering wheel rim and at least one hub and steering wheel rim connecting spoke solved, where the steering wheel rim is a skeleton, a skeleton surrounding moldings and an outer shell as well a arranged in the steering wheel rim thermoelectric element and characterized in that the thermoelectric element between the molding and the outer shell arranged and one on a flexible carrier printed Peltier element is.
Ein derartiges Lenkrad mit einem auf einen flexiblen Träger gedruckten Peltier-Element zwischen dem Formkörper und der Außenhülle weist gegenüber Lenkrädern, bei denen das thermoelektrische Element bzw. Peltier-Element zwischen dem Skelett und einer isolierenden Verkleidung liegt, eine verbesserte Heiz- und Kühlwirkung auf, da nicht ein Teil der vom thermoelektrischen Element erzeugten Wärme bzw. Kälte von der Verkleidung absorbiert wird und dadurch nicht mehr zur Temperierung der Lenkradoberfläche zur Verfügung steht. Zudem befindet sich bei dem erfindungsgemäßen Lenkrad das thermoelektrische Element nicht nur punktuell im Umfeld des zu temperierenden Bauteils, so dass zum Temperieren auch keine wärmeverteilenden Elemente notwendig sind.One Such steering wheel with a printed on a flexible support Peltier element between the molding and the outer shell facing across from Steering wheels, in which the thermoelectric element or Peltier element between the skeleton and an insulating cladding, an improved Heating and cooling effect because not a part of the heat generated by the thermoelectric element or Cold of the cladding is absorbed and therefore no longer for tempering the steering wheel surface to disposal stands. In addition, the thermoelectric is located in the steering wheel according to the invention Element not only punctually in the environment of the component to be tempered, so that no heat-distributing elements necessary for tempering are.
Das bei der vorliegenden Erfindung verwendete gedruckte Peltier-Element besteht im wesentlichen aus zwei oder mehreren kleinen Quadern je aus p- und ndotiertem Halbleitermaterial, wie z.B. B4C, B9C, SixGev, SiGeC, BiTe, Bi2Te3, SbTe, BiTeSe, InGaAs, InGaAsSb, InAlAs, InGaAsP und InP, die abwechselnd auf entgegengesetzten Seiten durch aufgedampfte oder gedruckte Metallbrücken miteinander verbunden sind. Die Metallbrücken bilden zugleich die thermischen Kontaktflächen und sind durch einen aufliegenden flexiblen Träger isoliert. Immer zwei unterschiedliche Quader sind so miteinander verbunden, dass sie eine Serienschaltung ergeben. Der zugeführte elektrische Strom durchfließt alle Quader nacheinander. Abhängig von der Stromstärke und -richtung kühlen sich die Verbindungsstellen auf einer Seite ab, während die Verbindungsstellen auf der entgegengesetzten Seite sich erwärmen. Der Strom pumpt somit Wärme von einer Seite auf die andere und erzeugt eine Temperaturdifferenz zwischen den Trägern.The printed Peltier element used in the present invention consists essentially of two or more small cuboids each of p- and n-doped semiconductor material, such as B 4 C, B 9 C, Si x Ge v , SiGeC, BiTe, Bi 2 Te 3 , SbTe, BiTeSe, InGaAs, InGaAsSb, InAlAs, InGaAsP and InP, which are alternately connected on opposite sides by vapor-deposited or printed metal bridges. The metal bridges also form the thermal contact surfaces and are insulated by an overlying flexible support. Always two different cuboids are connected to each other so that they result in a series connection. The supplied electric current flows through all blocks in succession. Depending on the current strength and direction, the junctions cool on one side while the junctions on the opposite side heat up. The current thus pumps heat from one side to the other and creates a temperature difference between the carriers.
Dieses Prinzip wird ausgenutzt, um das Lenkrad bei verschiedenen Witterungsbedingungen zu temperieren. Bei kaltem Wetter, insbesondere im Winter, kann das Lenkrad erwärmt werden, und bei heißem Wetter oder dann, wenn das Fahrzeug in der prallen Sonne steht, und das Lenkrad durch Strahlungswärme aufgeheizt wird, kann für eine Kühlung gesorgt werden, so dass das Lenkrad jederzeit eine für den Fahrzeuglenker angenehme Temperatur aufweist.This principle is exploited to the Steering wheel in different weather conditions. In cold weather, especially in winter, the steering wheel can be heated, and in hot weather or when the vehicle is in the blazing sun, and the steering wheel is heated by radiant heat, can be provided for cooling, so that the steering wheel at any time has a comfortable for the vehicle driver temperature.
Der das Skelett umgebende Formkörper kann durch Umschäumen oder Umspritzen des Skeletts gebildet sein, aber es ist ebenfalls denkbar, dass er aus Kunststoffschalen gebildet ist, die das Skelett umgeben. Die Umschäumung, Umspritzung oder die Kunststoffschalen können aus Kunststoffen wie Polyamid, Polyurethan, Polypropylen oder Polyethylen bestehen. Es eignen sich aber auch alle kostengünstig erhältlichen Regranulate, Recyclingmaterialien und Kunststoffmahlgut.Of the the skeleton surrounding moldings can by foaming or overmolding the skeleton, but it is also conceivable that it is made of plastic shells that surround the skeleton. The foam, Encapsulation or the plastic shells can be made of plastics such as polyamide, Polyurethane, polypropylene or polyethylene. It is suitable but also all cost-effective available Regranulates, recycled materials and plastic meal.
Vorzugsweise kann der das Skelett umgebende Formkörper zumindest abschnittsweise mit dem thermoelektrischen Element umwickelt sein. Abschnittsweise bedeutet beispielsweise, dass das thermoplastische Element auf den Bereichen des Lenkradformkörpers angeordnet ist, an denen beim Steuern des Fahrzeugs die Hände des Fahrzeuglenkers angreifen. Die Umwicklung kann spiralförmig um den Formkörperquerschnitt erfolgen, es ist aber auch denkbar, dass das thermoelektrische Element bezüglich einer Lenkradachse in Umfangsrichtung des Lenkrads auf den Formkörper aufgebracht ist. Dadurch wird eine gleichmäßige Temperierung des Lenkrads ermöglicht. Der Begriff Temperierung wird im Sinne der vorliegenden Erfindung als Synonym für geregeltes Heizen oder Kühlen eines Lenkrads verwendet.Preferably the molded body surrounding the skeleton can at least in sections be wrapped with the thermoelectric element. in sections means, for example, that the thermoplastic element on the Areas of the steering wheel molding is arranged, at which in controlling the vehicle the hands of the Vehicle driver attack. The wrap can spiral around the Shaped body section However, it is also conceivable that the thermoelectric element in terms of a steering wheel axis in the circumferential direction of the steering wheel applied to the molding is. This results in a uniform temperature of the steering wheel allows. The term temperature control is used in the context of the present invention as a synonym for regulated Heating or cooling a steering wheel used.
Der flexible Träger ist vorzugsweise ein Vlies oder ein Kunststoff und besonders bevorzugt ein Kunststoff wie Polyethylen oder ein Polyester. Diese Materialien eignen sich besonders gut als flexible Träger für das Peltier-Element und sind zudem kostengünstig.Of the flexible carrier is preferably a non-woven or a plastic and more preferred a plastic such as polyethylene or a polyester. These materials are particularly well suited as flexible carrier for the Peltier element and are also inexpensive.
Ferner kann zwischen dem thermoelektrischen Element und dem Skelett eine wärmeleitende Verbindung vorgesehen sein. Die wärmeleitende Verbindung kann dazu dienen, die von der der Außenhülle abgewandten Fläche des Peltier-Elements gebildete Wärme beim Kühlen des Lenkrads bzw. die gebildete Kälte beim Heizen des Lenkrads abzuleiten. Die wärmeleitende Verbindung kann beispielsweise in Form eines Metalldrahts ausgebildet sein.Further can between the thermoelectric element and the skeleton a thermally conductive connection be provided. The thermally conductive connection can serve to the surface facing away from the outer shell of the Peltier element formed Heat when Cool the steering wheel or the formed cold when heating the steering wheel derive. The thermally conductive Connection can be formed for example in the form of a metal wire be.
Die Außenhülle kann aus Leder, einer dünnen Deck- oder Schaumschicht sowie aus einer den Formkörper umgebenden Kunststoffschale bestehen. Diese Materialien weisen gute optische und haptische Eigenschaften auf, das heißt sie haben ein ansprechendes Aussehen und liefern dem Fahrzeuglenker ein angenehmes Berührungsempfinden.The Outer shell can made of leather, a thin one Cover or foam layer and from a surrounding the molding Plastic shell exist. These materials have good optical and haptic properties, that is, they have an appealing Appearance and provide the driver a pleasant feeling of touch.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben. In der Zeichnung zeigt:The Invention will now be described with reference to an embodiment with reference on the drawing in detail described. In the drawing shows:
In
In
Das
Skelett
Um
den Formkörper
Die
Anordnung des thermoelektrischen Elements
Zwischen
dem thermoelektrischen Element
Über dem
thermoelektrischen Element
Bei
kaltem Wetter, insbesondere im Winter, kann das Lenkrad entweder
automatisch durch einen Sensor, der ab einer bestimmten Temperatur
anspricht und dann entsprechende Signale an das thermoelektrische
Element
Durch
Betätigen
des Schalters oder durch das Signal eines Sensors wird dem Peltier-Element ein
elektrischer Strom zugeführt.
Der zugeführte elektrische
Strom S durchfließt
alle Quader
Will
man das Lenkrad kühlen,
z.B. im Sommer, so muss lediglich die Stromrichtung umkehrt werden.
In diesem Fall wird dann der dem Formkörper
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Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
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Family
ID=39185201
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2007
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WO2018142221A1 (en) * | 2017-02-06 | 2018-08-09 | Gentherm Gmbh | Conditioner for steering wheel |
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