DE112010002881T5 - Kraftfahrzeug-lenkradheizung für direkte aufbringung - Google Patents

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DE112010002881T
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English (en)
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Darrel Burton Saunders
Robert Charles Echlin
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North American Rescue LLC
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North American Rescue LLC
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    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D1/00Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
    • B62D1/02Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
    • B62D1/04Hand wheels
    • B62D1/06Rims, e.g. with heating means; Rim covers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

Ein Primärträgerelement, das eine allgemeine Form des Lenkrades definiert. Eine starre Überformschicht, die das Primärträgerelement allgemein umschließt. Eine elektrische Widerstandsschicht, die an der Überformschicht angeordnet ist, um zur Erzeugung einer Wärmequelle an dem Lenkrad erregt zu werden. Ein erster elektrisch leitender Streifen, der auf die elektrische Widerstandsschicht aufgebracht ist und eine positive elektrische Verbindung mit der elektrischen Widerstandsschicht definiert. Ein zweiter elektrisch leitender Streifen, der auf die elektrische Widerstandsschicht aufgebracht ist und eine negative elektrische Verbindung mit der elektrischen Widerstandsschicht definiert. Eine dielektrische Schicht, die die elektrische Widerstandsschicht und den ersten und zweiten elektrisch leitenden Streifen zur Isolierung umschließt. Eine Endabdeckschicht, die über der dielektrischen Schicht aufgebracht ist und die dielektrische Schicht allgemein umschließt.

Description

  • QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
  • Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen Anmeldung, die am 6. August 2009 mit der Anmeldungsnummer 61/231,767 eingereicht wurde.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1) Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein das Gebiet von Heizungsbaugruppen, und insbesondere betrifft diese Offenbarung eine Lenkradheizungsbaugruppe und ein Verfahren zum Herstellen einer derartigen Baugruppe zum Beheizen eines Lenkrads.
  • 2) Beschreibung der verwandten Technik
  • Ein herkömmliches Lenkrad ist aus einer Gußmagnesiumarmatur oder dergleichen aufgebaut, die anschließend mit einem Urethanschaum (oder einem anderen ähnlich geeigneten Material) zum Bedecken der Magnesiumarmatur und zum Bereitstellen einer geeignet verwendbaren Lenkradbaugruppe überformt wird. Anschließend wird ein Heizelement um das Lenkrad herum positioniert. Dann wird eine Abdeckung über der Lenkradheizungsbaugruppe vorgesehen. Bei einer Anwendung wird eine mit einem geschlossenzelligen Schaum oder Urethangummi verstärkte Lederabdeckung über der Armatur und der Heizungsbaugruppe aufgebracht und anschließend an der Stelle vernäht. Herkömmliche Lenkradheizungen setzen auf eine Technologie auf Basis eines allgemein runden Drahtes, durch den ein Strom fließt, um zu bewirken, dass das Drahtelement Wärme emittiert. Derartige herkömmliche Heizungselemente sehen eine inkonsistente Wärmeabdeckung sowie geringeren Komfort vor, nutzen einen signifikanten Leistungsbetrag und sind durch wiederholten Gebrauch über die Zeit übermäßig gegenüber Schaden anfällig.
  • Es besteht ein signifikanter und lang währender Bedarf, eine verbesserte Lenkradheizungsbaugruppe bereitzustellen, die eine größere Leistungsfähigkeit und Wettbewerbsvorteile gegenüber bekannten Lenkradheizungsbaugruppen bereitstellt.
  • Demgemäß ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Lenkradheizung zu bauen, die eine konsistente Wärmeabdeckung und Komfort bereitstellt, wenig Leistung erfordert, eine größere Festigkeit und Beständigkeit gegenüber Schaden besitzt, eine längere Lebensdauer aufweist und ein Mittel bereitstellt, um die Temperatur spezifischer Bereiche des Lenkrades selektiv einzustellen.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die obigen Aufgaben werden gemäß der vorliegenden Erfindung durch Bereitstellung einer beheizten Lenkradbaugruppe erreicht, die ein Primärträgerelement, das eine allgemeine Form des Lenkrades definiert; eine starre Überformschicht, die das Primärträgerelement allgemein umschließt; eine elektrische Widerstandsschicht, die an der Überformschicht angeordnet ist, um zur Erzeugung einer Wärmequelle an dem Lenkrad erregt zu werden; einen ersten elektrisch leitenden Streifen, der auf die elektrische Widerstandsschicht aufgebracht ist und eine positive elektrische Verbindung mit der elektrischen Widerstandsschicht definiert; einen zweiten elektrisch leitenden Streifen, der auf die elektrische Widerstandsschicht aufgebracht ist und eine negative elektrische Verbindung mit der elektrischen Widerstandsschicht definiert; eine dielektrische Schicht, die die elektrische Widerstandsschicht und den ersten und zweiten elektrisch leitenden Streifen zur Isolierung umschließt; und eine Endabdeckschicht umfasst, die über die dielektrische Schicht aufgebracht ist und die dielektrische Schicht allgemein umschließt.
  • Bei einer Ausführungsform ist das Primärträgerelement eine Magnesiumarmatur.
  • Bei einer Ausführungsform besteht die starre Überformschicht aus einem Urethanschaum.
  • Bei einer Ausführungsform weist die elektrische Widerstandsschicht eine Paste auf, die aus der Gruppe gewählt ist, die aus Kohlenstoff, Graphit oder einer Mischung daraus besteht und an die starre Überformschicht gehärtet ist.
  • Bei einer Ausführungsform weist die Paste eine plastifizierte Basis auf, die ein Biegen ermöglicht.
  • Bei einer Ausführungsform besitzt die elektrische Widerstandsschicht eine Leitfähigkeit im Bereich von 60–100 Ohm für eine gegebene quadratische Oberfläche.
  • Bei einer Ausführungsform ist eine Rippenlinie enthalten, die sich um die Länge der starren Überformschicht erstreckt.
  • Bei einer Ausführungsform definiert die Rippenlinie einen Spalt in der elektrischen Widerstandsschicht, die um die Länge der starren Überformschicht aufgebracht ist.
  • Bei einer Ausführungsform sind der erste und zweite elektrisch leitende Streifen benachbart zu und an entgegengesetzten Seiten der Rippenlinie angeordnet.
  • Bei einer Ausführungsform sind der erste und zweite elektrisch leitende Streifen etwa im Bereich von 2–6 mm beabstandet, wobei die Rippenlinie allgemein an einem Mittelpunkt zwischen dem ersten elektrisch leitenden Streifen und dem zweiten elektrisch leitenden Streifen angeordnet ist.
  • Bei einer Ausführungsform erstrecken sich der erste und zweite elektrisch leitende Streifen allgemein parallel zueinander entlang der Länge der elektrischen Widerstandsschicht um das Lenkrad.
  • Bei einer Ausführungsform bestehen der erste und zweite elektrisch leitende Streifen aus einer Beschichtung auf Silberbasis.
  • Bei einer Ausführungsform weist das Primärträgerelement eine Nut auf, die entlang der Länge des Trägerelements zur Aufnahme der starren Überformschicht verläuft, um einer Drehung der Überformschicht um das Trägerelement entgegenzuwirken.
  • Bei einer Ausführungsform ist ein Nahtkanal enthalten, der sich um zumindest einen Abschnitt eines Umfangs der Überformschicht erstreckt.
  • Bei einer Ausführungsform erstrecken sich der erste und zweite elektrisch leitende Streifen in den Nahtkanal, und eine Mehrzahl elektrischer Drahtverbinder, die in dem Nahtkanal angeordnet sind, steht mit jedem der elektrisch leitenden Streifen in Eingriff.
  • Bei einer Ausführungsform weisen die elektrischen Drahtverbinder zumindest eine Zinke, die sich in die starre Überformschicht erstreckt, sowie eine Basis auf, die über zumindest einen Abschnitt von einem des ersten und zweiten elektrisch leitenden Streifens verläuft.
  • Bei einer Ausführungsform ist ein dritter elektrisch leitender Streifen auf die elektrische Widerstandsschicht aufgebracht, der eine positive elektrische Verbindung mit der elektrischen Widerstandsschicht definiert.
  • Die obigen Aufgaben werden ferner gemäß der vorliegenden Erfindung durch Bereitstellung eines Verfahrens zum Formen einer beheizten Lenkradbaugruppe erreicht, mit den Schritten, dass ein Primärträgerelement vorgesehen wird, das eine allgemeine Form des Lenkrades definiert; eine starre Überformschicht aufgebracht wird, die allgemein das Primärträgerelement umschließt; eine elektrische Widerstandsschicht aufgebracht wird, die an der Überformschicht angeordnet ist, um zur Erzeugung einer Wärmequelle an dem Lenkrad erregt zu werden; ein erster elektrisch leitender Streifen auf der elektrischen Widerstandsschicht aufgebracht wird, der eine positive elektrische Verbindung mit der elektrischen Widerstandsschicht definiert; ein zweiter elektrisch leitender Streifen auf die elektrische Widerstandsschicht aufgebracht wird, der eine negative elektrische Verbindung mit der elektrischen Widerstandsschicht definiert; eine dielektrische Schicht aufgebracht wird, die die elektrische Widerstandsschicht und den ersten und zweiten elektrisch leitenden Streifen zur Isolierung umschließt; und eine Endabdeckschicht über der dielektrischen Schicht aufgebracht wird, die die dielektrische Schicht allgemein umschließt.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt, dass eine Rippenlinie geformt wird, die sich um die Länge der starren Überformschicht erstreckt und einen Spalt in der elektrischen Widerstandsschicht definiert, die um die Länge der starren Überformschicht aufgebracht wird.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform weist das Verfahren den Schritt auf, dass der erste und zweite elektrisch leitende Streifen benachbart zu und an gegenüberliegenden Seiten der Rippenlinie aufgebracht werden und die elektrisch leitenden Streifen voneinander etwa im Bereich von 2–6 mm beabstandet werden, wobei die Rippenlinie allgemein an einem Mittelpunkt zwischen dem ersten elektrisch leitenden Streifen und dem zweiten elektrisch leitenden Streifen angeordnet ist.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die Konstruktion, die zur Ausführung der Erfindung ausgelegt ist, wird nachfolgend zusammen mit anderen Merkmalen derselben beschrieben. Die Erfindung wird aus einem Lesen der folgenden Beschreibung und durch Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen, die einen Teil derselben bilden, leicht verständlich, wobei ein Beispiel der Erfindung gezeigt ist, und wobei:
  • 1 eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeugs mit einer Lenkradbaugruppe gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 2 eine Vorderansicht eines Lenkrades für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 3 eine typische Schnittansicht eines Kraftfahrzeug-Lenkrads nach dem Stand der Technik zeigt;
  • 4 eine Schnittansicht einer Ausführungsform eines Lenkrades mit einer Lenkradheizung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 5A eine ausgeschnittene Seitenschnittansicht einer Ausführungsform eines Lenkrades mit einer Lenkradheizung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 5B eine Schnittansicht einer Ausführungsform eines Lenkrades mit einer Lenkradheizung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und
  • 5C eine Schnittansicht einer Ausführungsform eines Lenkrades mit einer Lenkradheizung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Dem Fachmann sei zu verstehen, dass ein oder mehrere Aspekte dieser Erfindung bestimmte Aufgaben erfüllen können, während ein oder mehrere andere Aspekte bestimmte andere Aufgaben erfüllen können. Jede Aufgabe braucht nicht gleichermaßen in all ihren Bezügen auf jeden Aspekt dieser Erfindung anwendbar sein. Somit können die vorhergehenden Aufgaben als Alternative in Bezug auf irgendeinen Aspekt dieser Erfindung betrachtet werden. Diese und andere Aufgaben und Merkmale der Erfindung werden vollständig offensichtlich, wenn die folgende detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Figuren und Beispielen gelesen wird. Es sei jedoch zu verstehen, dass sowohl die vorhergehende Zusammenfassung der Erfindung als auch die folgende detaillierte Beschreibung für eine bevorzugte Ausführungsform gelten und die Erfindung oder andere alternative Ausführungsformen der Erfindung nicht einschränken. Insbesondere sei, während die Erfindung hier unter Bezugnahme auf eine Anzahl spezifischer Ausführungsformen beschrieben ist, anzumerken, dass die Beschreibung die Erfindung veranschaulicht und nicht so ausgelegt ist, dass sie die Erfindung beschränkt. Verschiedene Modifikationen und Anwendungen können dem Fachmann ohne Abweichung von dem Erfindungsgedanken und Schutzumfang der Erfindung offensichtlich werden, wie durch die angefügten Ansprüche beschrieben ist. Gleichermaßen werden andere Aufgaben, Merkmale, Nutzen und Vorteile der vorliegenden Erfindung aus dieser Zusammenfassung und bestimmten Ausführungsformen, die nachfolgend beschrieben sind, offensichtlich, und sind dem Fachmann leicht offensichtlich. Derartige Aufgaben, Merkmale, Nutzen und Vorteile werden aus der obigen in Verbindung mit den begleitenden Beispielen, Daten, Figuren und allen vernünftigen Rückschlüssen, die daraus gezogen werden, allein oder in Betrachtung mit den hier enthaltenen Bezügen offensichtlich.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG EINER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
  • Mit Bezug auf die Zeichnungen wird nun die Erfindung detaillierter beschrieben.
  • Allgemein Bezug nehmend auf die Figuren und insbesondere 1 ist ein Fahrzeug (A) gemäß einer beispielhaften Ausführungsform gezeigt. Das Fahrzeug umfasst unter anderem ein Lenkrad.
  • 2 zeigt eine Lenkradbaugruppe (B) für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. Das Lenkrad ist in der Form eines Kreisrings aufgebaut, kann jedoch eine beliebige Anzahl anderer Formen annehmen. Bei der veranschaulichten Ausführungsform erstreckt sich eine Mehrzahl von Speichen (C) von der Oberfläche des Innenringes zu dem Mittelpunkt des Rings. Die äußere Oberfläche des Lenkrades ist mit einem Material bedeckt, das den Griff und den Komfort des Fahrzeugbedieners unterstützt, beispielsweise Leder.
  • Nun Bezug nehmend auf 3 ist eine vergrößerte Schnittansicht der Lenkradbaugruppe gezeigt. Wie zuvor beschrieben wurde, ist ein herkömmliches Lenkrad aus einer Gussmagnesiumarmatur 10 oder dergleichen aufgebaut, die anschließend mit einem Urethanschaum 12 (oder einem anderen ähnlich geeigneten Material) überformt wird, um die Magnesiumarmatur zu bedecken und eine geeignet verwendbare Lenkradbaugruppe bereitzustellen. Auf das überformte Material wird eine Schicht aus elektrisch leitendem Drahtgewebe aufgebracht, das in eine Abdeckung 14, beispielsweise eine mit einem geschlossenzelligen Schaum oder Neoprengummi verstärkte Lederabdeckung genäht wird. Die Abdeckung wird dann um das Rad zusammengenäht, um diese an der Stelle zu halten.
  • Nun Bezug nehmend auf 4 ist eine vergrößerte Schnittansicht der Lenkradheizungsbaugruppe gezeigt. Das Lenkrad ist mit einem Primärträgerelement aufgebaut, das den Rahmen bildet, um daran anzubauen. Bei der gezeigten Ausführungsform ist das Primärträgerelement eine Gussmagnesiumarmatur 10, die durch eine starre Überformschicht eingebunden ist, die in der bevorzugten Ausführungsform ein Urethanschaum 12 (oder ein anderes ähnlich geeignetes Material) ist. Eine Schicht aus elektrischer Widerstandspaste 16 wird über die Oberfläche der Urethanabdeckungsbereiche der Lenkradbaugruppe aufgebracht. Eine unterbrochene Schicht in der Form einer Mehrzahl von Streifen 18 oder kleinen Linien elektrisch leitender Paste wird über der elektrischen Widerstandsschicht aufgebracht. Über dem gesamten Bereich, der mit der Widerstandspaste und den elektrisch leitenden Streifen beschichtet worden ist, wird eine Endschicht aus dielektrischem Dichtungsmittel 20 aufgebracht. Schließlich wird eine Endabdeckung 22, beispielsweise eine mit Neopren ausgekleidete Lederabdeckung, an der Stelle vernäht, um das Lenkrad zu bedecken.
  • Die Überformschicht 12 aus Urethanschaum (oder einem anderen ähnlich geeigneten Material) dient zum Bezug und stellt eines der Verfahren nach Industriestandard zum Aufbau eines Lenkrads dar. Eine Rippenlinie 24 (5B und 5C) ist in dem Schaum geformt und erstreckt sich um die Länge der starren Überformschicht 12. Dies resultiert typischerweise aus dem Formgebungsprozess zum Formen der Überformschicht um das Trägerelement 10. Bei einer bevorzugten Ausführungsform, wie in den 5B und 5C gezeigt ist, weist das Primärträgerelement 10 eine Nut 26 auf, die entlang der Länge des Trägerelements 10 verläuft, um die starre Überformschicht 12 aufzunehmen, um einer Drehung der Überformschicht 12 um das Trägerelement 10 entgegenzuwirken.
  • Die elektrische Widerstandsschicht 16 ist bevorzugt ein Kohlenstoff, Graphit oder eine Mischung der vorherigen, die einen vorbestimmten fixierten spezifischen Oberflächenwiderstand besitzt. Die Schicht beginnt als eine Paste oder Tinte (z. B. eine Widerstandspaste Electra Polymers ED-4000), die mittels einer gesteuerten Aufbringung auf die Urethanschicht 12 aufgebracht wird. Die Paste oder Tinte muss aus einer plastifizierten Basis bestehen, die ein extremes Biegen zulässt. Das Aufbringverfahren kann, ist jedoch nicht darauf beschränkt, Siebdrucken, Spritzen oder Tauchbad sein. Nach Aufbringung wird diese Schicht an dem Urethan gehärtet oder getrocknet. Das Erhitzen oder Trocknen bewirkt auch ein Erweichen des Urethans, was zulässt, dass die Widerstandspaste vollständig an die Oberfläche anbindet. Eine besondere Charakteristik mit dieser Technologie mit gedrucktem Kohlenstoff besteht darin, dass eine direkte Korrelation zwischen der Eingangsspannung und der Ausgangstemperatur besteht. Mit anderen Worten bleibt, solange die Spannung X konstant ist, auch die Wattzahl Y konstant, so dass die Temperatur eine Spitze erreicht und dort bleibt. Bevorzugt weist bei dieser Anwendung die elektrische Widerstandsschicht eine Leitfähigkeit im Bereich von 60–100 Ohm für eine gegebene quadratische Oberfläche auf.
  • Anschließend wird eine Mehrzahl von Streifen 18 in der Form einer auf elektrisch leitfähiger Paste oder elektrisch leitfähigem Polymer basierenden Silberbeschichtung (beispielsweise Coates E8205) aufgebracht, um als eine positive 18a und negative 18b Leistungszufuhr zu wirken. Diese plastifizierte Paste besitzt ein hohes Niveau an Leitfähigkeit und wird an Positionen aufgebracht, um bestmöglich Leistung an die gesamte Oberfläche der Widerstandspaste zu liefern. Diese Schicht kann zwei oder mehr Leiter in einem Muster (Redundanz in Silberzufuhrleitungen) haben, das die Konstruktions- und Leistungsentnahmebetrachtungen für die vollständige Heizung am besten anpasst. Diese Schicht wird mittels Siebdrucken oder Spritzaufbringung aufgebracht. Nach Aufbringen wird diese Schicht an der Widerstandsschicht gehärtet oder getrocknet.
  • Bei der veranschaulichten Ausführungsform definiert die Rippenlinie 24 einen Spalt in der elektrischen Widerstandsschicht 16, die um die Länge der starren Überformschicht 12 aufgebracht ist. Der erste und zweite elektrisch leitende Streifen 18a und 18b sind benachbart zu und an gegenüberliegenden Seiten der Rippenlinie 24 angeordnet. Bevorzugt sind der erste und zweite elektrisch leitende Streifen 18a und 18b etwa im Bereich von 2–6 mm beabstandet, wobei die Rippenlinie 24 allgemein an einem Mittelpunkt zwischen dem ersten elektrisch leitenden Streifen 18a und dem zweiten elektrisch leitenden Streifen 18b angeordnet ist. Bevorzugt erstrecken sich der erste und zweite elektrisch leitende Streifen 18a und 18b allgemein parallel zueinander entlang der Länge der elektrischen Widerstandsschicht 16 um das Lenkrad.
  • Die dielektrische Schicht 20 wirkt als ein elektrischer Isolator zusammen mit einem Schutz der Oberfläche der Heizung vor Feuchtigkeit oder anderen Schmutzstoffen während ihrer Lebensdauer. Das Dielektrikum ist eine Paste oder Tinte (beispielsweise Electra Polymers ED8040), die durch Siebdrucken, Spritzen oder Tauchen aufgebracht werden kann.
  • Schließlich wird die Endabdeckung 22 um das Lenkrad befestigt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann die neoprenausgekleidete Lederabdeckung nach Industriestandard an der Stelle vernäht werden.
  • Bezug nehmend auf 5A ist bei einer bevorzugten Ausführungsform ein Nahtkanal 28 vorgesehen, der sich um zumindest einen Abschnitt eines Umfangs der Überformschicht erstreckt. Dieser ist vorgesehen, um eine Materialmenge aufzunehmen, wenn die Endabdeckung zusammengenäht wird, und um ein glattes Aussehen um das Lenkrad herum bereitzustellen. Der erste und zweite elektrisch leitende Streifen erstrecken sich in den Nahtkanal 28, wenn sie um das Lenkrad aufgebracht werden. Eine Mehrzahl elektrischer Drahtverbinder 30 ist in dem Nahtkanal 28 angeordnet, die mit jedem der elektrisch leitenden Streifen 18a und 18b in Eingriff stehen. Die elektrischen Drahtverbinder weisen zumindest eine Zinke 32, die sich in die starre Überformschicht 12 erstreckt, und eine Basis 34 auf, die über zumindest einen Abschnitt des ersten oder zweiten elektrisch leitenden Streifens 18a bzw. 18b verläuft. Ein Drahtkabelbaum 36 ist mit den elektrischen Drahtverbindern 30 an vorbestimmten Stellen entlang der Mehrzahl positiver und negativer Leiter 18a und 18b bevorzugt im Nahtkanal 28 durch eine Anordnung elektrischer Drähte 38 gekoppelt. Dieser Kabelbaum 36 wird dann an einer Fahrzeugenergieversorgung befestigt.
  • Gemäß einer alternativen Ausführungsform wird ein dritter elektrisch leitender Streifen 18c (5C) auf die elektrische Widerstandsschicht 16 aufgebracht, der eine positive elektrische Verbindung mit der elektrischen Widerstandsschicht definiert. Dies sieht die Fähigkeit zur Integration eines Doppel-Temperatursteuersystems in das Heizungssystem vor. Das Steuersystem weist einen ultradünnen Thermostaten (beispielsweise PEPI-Steuersystem, etc.) auf, der in die Rückseite einer Speiche des Lenkrades (nicht gezeigt) eingesetzt ist. Das Doppel-Temperatursteuersystem ermöglicht eine Regulierung der Lenkradtemperatur innerhalb etwa 1°C. Durch Integration eines dritten elektrisch leitenden Streifens 18c kann der Radius zwischen der positiven und negativen Kopplung reduziert werden. Dies resultiert in weniger Widerstand aus der elektrischen Widerstandsschicht 16 und somit einer erhöhten Temperatur. Durch Auswahl zwischen den positiven elektrischen Streifen 18a und 18c zur Wechselwirkung mit dem negativen Streifen 18b wird der Betriebsradius der elektrischen Widerstandsschicht geändert und die Temperatur entsprechend erhöht oder verringert.
  • Für die Zwecke der Offenbarung bedeutet der Begriff ”gekoppelt” das Aneinanderfügen von zwei Komponenten (elektrisch oder mechanisch) direkt oder indirekt. Ein derartiges Aneinanderfügen kann eine stationäre oder bewegliche Beschaffenheit aufweisen. Ein derartiges Aneinanderfügen kann mit den beiden Komponenten (elektrisch oder mechanisch) und jeglichen zusätzlichen Zwischenelementen, die einteilig als ein einzelner einheitlicher Körper geformt sind, miteinander oder mit den beiden Komponenten oder den beiden Komponenten und jeglichem zusätzlichen Element, die einander befestigt sind, erreicht werden. Ein derartiges Aneinanderfügen kann permanenter Natur sein oder kann alternativ entfernbarer oder lösbarer Natur sein.
  • Es ist auch wichtig anzumerken, dass der Aufbau und die Anordnung der Elemente des Lenkrades, wie in den bevorzugten und anderen beispielhaften Ausführungsformen gezeigt ist, lediglich illustrativ ist. Obwohl nur einige Ausführungsformen der vorliegenden Innovationen detailliert in dieser Offenbarung beschrieben worden sind, erkennt der Fachmann leicht, dass viele Modifikationen möglich sind (beispielsweise Variationen der Größe, Abmessungen, Strukturen, Formen und Verhältnisse der verschiedenen Elemente, Werte von Parametern, Montageanordnungen, Verwendung von Materialien, Farben, Orientierungen, etc.), ohne materiell von den neuartigen Lehren und Vorteilen des betreffenden Gegenstandes abzuweichen. Beispielsweise können Elemente, die als einteilig geformt gezeigt sind, aus mehreren Teilen aufgebaut sein, oder Elemente, die als mehrere Teile gezeigt sind, einteilig geformt sein, der Betrieb der Schnittstellen kann umgekehrt oder anderweitig variiert werden, die Länge oder Breite der Strukturen und/oder Elemente oder Verbinder oder anderen Elementen des Systems kann variiert werden, die Beschaffenheit oder Anzahl von Einstellpositionen, die zwischen den Elementen vorgesehen sind, kann variiert werden. Es sei angemerkt, dass die Elemente und/oder Baugruppen des Systems aus einer breiten Vielzahl von Materialien, die eine ausreichende Festigkeit oder Haltbarkeit bereitstellen, in jeder einer breiten Vielzahl von Farben, Texturen und Kombinationen aufgebaut sein können. Demgemäß ist beabsichtigt, dass alle derartigen Modifikationen in dem Schutzumfang der vorliegenden Innovationen enthalten sind. Andere Substitutionen, Modifikationen, Änderungen und Weglassungen können bei der Konstruktion, den Betriebsbedingungen und der Anordnung der bevorzugten und anderen beispielhaften Ausführungsformen ohne Abweichung von dem Schutzumfang der vorliegenden Innovationen durchgeführt werden.

Claims (20)

  1. Beheizte Lenkradbaugruppe, umfassend: ein Primärträgerelement, das eine allgemeine Form des Lenkrades definiert; eine starre Überformschicht, die das Primärträgerelement allgemein umschließt; eine elektrische Widerstandsschicht, die an der Überformschicht angeordnet ist, um zur Erzeugung einer Wärmequelle an dem Lenkrad erregt zu werden; einen ersten elektrisch leitenden Streifen, der auf die elektrische Widerstandsschicht aufgebracht ist und eine positive elektrische Verbindung mit der elektrischen Widerstandsschicht definiert; einen zweiten elektrisch leitenden Streifen, der auf die elektrische Widerstandsschicht aufgebracht ist und eine negative elektrische Verbindung mit der elektrischen Widerstandsschicht definiert; eine dielektrische Schicht, die die elektrische Widerstandsschicht und den ersten und zweiten elektrisch leitenden Streifen zur Isolierung umschließt; und eine Endabdeckschicht, die über der dielektrischen Schicht aufgebracht ist und die dielektrische Schicht allgemein umschließt.
  2. Lenkradbaugruppe nach Anspruch 1, wobei das Primärträgerelement eine Magnesiumarmatur ist.
  3. Lenkradbaugruppe nach Anspruch 1, wobei die starre Überformschicht aus einem Urethanschaum besteht.
  4. Lenkradbaugruppe nach Anspruch 1, wobei die elektrische Widerstandsschicht eine Paste aufweist, die aus der Gruppe gewählt ist, die aus Kohlenstoff, Graphit oder einem Gemisch daraus besteht, und die an die starre Überformschicht gehärtet ist.
  5. Lenkradbaugruppe nach Anspruch 4, wobei die Paste eine plastifizierte Basis aufweist, die ein Biegen zulässt.
  6. Lenkradbaugruppe nach Anspruch 1, wobei die elektrische Widerstandsschicht eine Leitfähigkeit im Bereich von 60–100 Ohm für eine gegebene quadratische Oberfläche besitzt.
  7. Lenkradbaugruppe nach Anspruch 1, mit einer Rippenlinie, die sich um die Länge der starren Überformschicht erstreckt.
  8. Lenkradbaugruppe nach Anspruch 7, wobei die Rippenlinie einen Spalt in der elektrischen Widerstandsschicht definiert, die über die Länge der starren Überformschicht aufgebracht ist.
  9. Lenkradbaugruppe nach Anspruch 7, wobei der erste und zweite elektrisch leitende Streifen benachbart zu und an gegenüberliegenden Seiten der Rippenlinie angeordnet sind.
  10. Lenkradbaugruppe nach Anspruch 9, wobei der erste und zweite elektrisch leitende Streifen etwa im Bereich von 2–6 mm beabstandet sind, wobei die Rippenlinie allgemein an einem Mittelpunkt zwischen dem ersten elektrisch leitenden Streifen und dem zweiten elektrisch leitenden Streifen angeordnet ist.
  11. Lenkradbaugruppe nach Anspruch 1, wobei sich der erste und zweite elektrisch leitende Streifen allgemein parallel zueinander entlang der Länge der elektrischen Widerstandsschicht um das Lenkrad erstrecken.
  12. Lenkradbaugruppe nach Anspruch 1, wobei der erste und zweite elektrisch leitende Streifen aus einer Beschichtung auf Silberbasis bestehen.
  13. Lenkradbaugruppe nach Anspruch 1, wobei das Primärträgerelement eine Nut aufweist, die entlang der Länge des Trägerelements verläuft, um die starre Überformschicht aufzunehmen, um einer Drehung der Überformschicht um das Trägerelement entgegenzuwirken.
  14. Lenkradbaugruppe nach Anspruch 1, mit einem Nahtkanal, der sich um zumindest einen Abschnitt eines Umfangs der Überformschicht erstreckt.
  15. Lenkradbaugruppe nach Anspruch 14, wobei sich der erste und zweite elektrisch leitende Streifen in den Nahtkanal erstrecken und eine Mehrzahl elektrischer Drahtverbinder, die in dem Nahtkanal angeordnet sind, mit jedem der elektrisch leitenden Streifen in Eingriff stehen.
  16. Lenkradbaugruppe nach Anspruch 15, wobei die elektrischen Drahtverbinder zumindest eine Zinke, die sich in die starre Überformschicht erstreckt, und eine Basis aufweisen, die über zumindest einen Abschnitt des ersten oder zweiten elektrisch leitenden Streifens verläuft.
  17. Lenkradbaugruppe nach Anspruch 1, mit einem dritten elektrisch leitenden Streifen, der auf die elektrische Widerstandsschicht aufgebracht ist und eine positive elektrische Verbindung mit der elektrischen Widerstandsschicht definiert.
  18. Verfahren zum Formen einer beheizten Lenkradbaugruppe, mit den Schritten: Bereitstellen eines Primärträgerelements, das eine allgemeine Form des Lenkrades definiert; Aufbringen einer starren Überformschicht, die das Primärträgerelement allgemein umschließt; Aufbringen einer elektrischen Widerstandsschicht, die an der Überformschicht aufgebracht ist, um zur Erzeugung einer Wärmequelle an dem Lenkrad erregt zu werden; Aufbringen eines ersten elektrisch leitenden Streifens auf die elektrische Widerstandsschicht, der eine positive elektrische Verbindung mit der elektrischen Widerstandsschicht definiert; Aufbringen eines zweiten elektrisch leitenden Streifens auf die elektrische Widerstandsschicht, der eine negative elektrische Verbindung mit der elektrischen Widerstandsschicht definiert; Aufbringen einer dielektrischen Schicht, die die elektrische Widerstandsschicht und den ersten und zweiten elektrisch leitenden Streifen zur Isolierung umschließt; und Aufbringen einer Endabdeckschicht über der dielektrischen Schicht, die die dielektrische Schicht allgemein umschließt.
  19. Verfahren nach Anspruch 18, mit dem Schritt zum Formen einer Rippenlinie, die sich über die Länge der starren Überformschicht erstreckt und einen Spalt in der elektrischen Widerstandsschicht definiert, der über die Länge der starren Überformschicht aufgebracht ist.
  20. Verfahren nach Anspruch 19, mit dem Schritt zum Aufbringen des ersten und zweiten elektrisch leitenden Streifens benachbart zu und an gegenüberliegenden Seiten der Rippenlinie und Beabstanden der elektrisch leitenden Streifen voneinander etwa im Bereich von 2–6 mm, wobei die Rippenlinie allgemein an einem Mittelpunkt zwischen dem ersten elektrisch leitenden Streifen und dem zweiten elektrisch leitenden Streifen angeordnet ist.
DE112010002881T 2009-08-06 2010-08-06 Kraftfahrzeug-lenkradheizung für direkte aufbringung Withdrawn DE112010002881T5 (de)

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US23176709P 2009-08-06 2009-08-06
US61/231,767 2009-08-06
PCT/US2010/002183 WO2011016868A1 (en) 2009-08-06 2010-08-06 Direct application automotive steering wheel heater

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