DE19508521A1

DE19508521A1 - Device for removing electrostatic charge from vehicle occupants as they leave the vehicle

Info

Publication number: DE19508521A1
Application number: DE1995108521
Authority: DE
Inventors: Soenke Dr Schumann; Ruediger Lehnert
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1995-03-10
Filing date: 1995-03-10
Publication date: 1996-09-12

Abstract

The device consists of a steering wheel (1) cover (2) whose surface is wholly or partly electrically conducting. The cover can have a conducting paint covering or can be made of electrically conducting plastic, i.e. an intrinsically conducting polymer. A conducting material can be embedded in the plastic of the cover with its own particles in contact with each other. The conc. of the embedded material is at least 5 per cent of the plastic material. The cover can have at least one electrically conducting track (3) made of a yarn of conducting fibres.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ableiten einer elektrostatischen Aufladung von Fahrzeuginsassen beim Verlassen eines Kraftfahrzeuges mit einem an seiner Oberfläche elektrisch leitend ausgebildeten Lenkrads.The invention relates to a device for discharging an electrostatic charge from Vehicle occupants when leaving a motor vehicle with one on its surface electrically conductive steering wheel.

Es ist bekannt, daß es in Kraftfahrzeugen aufgrund von Witterungserscheinungen und der im Fahrzeug verwendeten Materialien beim Verlassen des Fahrzeugs teilweise zu heftigen Entladungserscheinungen kommt, die zwar wegen der geringen freiwerdenden Energie physiologisch ungefährlich für den Menschen sind, jedoch als unangenehm empfunden wer den. Ursache hierfür ist die ausgetauschte Ladungsmenge zwischen den Kontaktpartnern (Sitzbezug; Bekleidung der Fahrzeuginsassen) vor der Kontakttrennung beim Aussteigen aus dem Kraftfahrzeug. Nach dem Trennprozeß erfolgt die Neutralisierung dieser Ladungs menge durch eine Ableitung oder eine Gasentladung. Geschieht dies sehr schnell, bei spielsweise beim Berühren der Karosserie, wird vom Menschen ein elektrischer Schlag ver spürt.It is known that it is in motor vehicles due to weather conditions and the Materials used in the vehicle are sometimes too violent when leaving the vehicle Discharge symptoms occur, because of the low energy released are physiologically safe for humans, but perceived as uncomfortable the. The reason for this is the amount of charge exchanged between the contact partners (Seat cover; clothing of the vehicle occupants) before the contact separation when getting out from the motor vehicle. After the separation process, this charge is neutralized quantity by discharge or gas discharge. This happens very quickly at for example when touching the body, an electric shock is caused by humans feels.

Lösungen zur Vermeidung von elektrischen Schlägen für den Fahrzeugführer sind aus den beiden deutschen Offenlegungsschriften DE 20 29 425 und DE 37 21 130 A1 bekannt.Solutions for avoiding electric shocks for the driver are from the both German published applications DE 20 29 425 and DE 37 21 130 A1 are known.

In der deutschen Offenlegungsschrift DE 20 29 425 sind auf dem Umfang des Lenkrades zwei gegeneinander isolierte Metallstreifen aufgebracht, von denen der erste Metallstreifen mit der Fahrzeugmasse Kontakt hat, während der zweite Metallstreifen über eine am Fahr zeugboden befestigte, gegen Masse isolierte Metallschleppe geerdet ist. In der Praxis läßt sich eine solche Lösung nur schwer realisieren, weil sowohl die Masseverbindung des einen Metallstreifens als auch die Metallschleppe den Fahrzeugführer beim Lenken des Fahrzeugs erheblich behindern. Die alternativ beschriebene Lösung, einen einzelnen ringförmigen Metallstreifen, der mit der Kraftfahrzeugmasse verbunden ist, in Verbindung mit einer mit Metallfäden durchwirkten geerdeten Fußmatte oder einen entsprechend präparierten Sitz kissen zu verwenden, ist ebenfalls sehr aufwendig in ihrer Realisierung.In the German patent application DE 20 29 425 are on the circumference of the steering wheel two mutually insulated metal strips applied, of which the first metal strip has contact with the vehicle mass, while the second metal strip has a contact with the driver metal floor attached, ground insulated from the ground. In practice lets such a solution is difficult to implement because both the ground connection of one Metal strip as well as the metal train the driver when steering the vehicle significantly hinder. The alternatively described solution, a single ring-shaped one Metal strip, which is connected to the vehicle mass, in connection with a Metal threads worked through an earthed doormat or a suitably prepared seat Using pillows is also very complex to implement.

In der deutschen Offenlegungsschrift DE 37 21 130 A1 ist eine Lösung offenbart, bei der die Oberfläche des Lenkrades elektrisch leitend ausgebildet ist und mit der Fahrzeugkarosserie verbunden ist. Jedoch wird nicht beschrieben, wie diese elektrisch leitende Oberfläche geschaffen werden soll.In the German patent application DE 37 21 130 A1 a solution is disclosed in which the Surface of the steering wheel is electrically conductive and with the vehicle body connected is. However, it is not described how this electrically conductive surface to be created.

Dementsprechend besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Vorrichtung zum Ableiten einer elektrostatischen Aufladung zu schaffen, bei der die Oberfläche des Lenkrades auf einfache Weise und über lange Zeit haltbar elektrisch leitend ausgebildet ist und bei der die elektrische Masseverbindung zur Fahrzeugkarosserie den Fahrzeugführer nicht behindert.Accordingly, the object of the invention is a device for deriving to create an electrostatic charge on the surface of the steering wheel is formed in a simple manner and is durable over a long period of time and in which the electrical ground connection to the vehicle body does not hinder the driver.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestal tungen sind in den Unteransprüchen dargestellt.The object is solved by the features of the claims. Advantageous design are presented in the subclaims.

Erfindungsgemäß weist das Lenkrad eine Umhüllung auf, deren Oberfläche ganz oder teil weise elektrisch leitfähig ausgebildet ist. Gemäß einer Ausbildung der Erfindung ist auf der Oberfläche der Umhüllung eine elektrisch leitfähige Lackierung aufgebracht. Solche Lackie rungen lassen sich durch das Einbringen spezieller Additive in herkömmliche Lacke erzeu gen.According to the invention, the steering wheel has a covering, the surface of which is wholly or partly is designed to be electrically conductive. According to an embodiment of the invention An electrically conductive paint is applied to the surface of the casing. Such Lackie achievements can be created by introducing special additives into conventional coatings gene.

Eine weitere vorteilhafte Ausbildung sieht vor, für die Umhüllung einen elektrisch leitfähigen Kunststoff zu verwenden. Unter leitenden Kunststoffen werden intrinsisch leitende Polymere verstanden. Die Leitfähigkeit wird durch Änderung des Molekülaufbaus herkömmlicher Polymere erreicht. Normale Polymere bestehen in der Hauptsache aus Kohlenwasserstoff ketten, wobei an jedem Kohlenwasserstoffatom zwei Wasserstoffatome sitzen. Die einzelnen Kohlenwasserstoffatome werden über Einfachbindungen miteinander verbunden. Bei selbstleitenden Kunststoffen werden Wasserstoffatome reduziert und die Einfachbindungen zum Teil durch Doppelbindungen ersetzt. Durch Entzug eines Wasserstoffatoms bleibt ein ungebundenes Elektron von Kohlenstoff übrig, das entlang dieser Doppelbindung wandern kann.Another advantageous embodiment provides for an electrically conductive covering To use plastic. Under conductive plastics are intrinsically conductive polymers Roger that. The conductivity becomes more conventional by changing the molecular structure Polymers reached. Normal polymers are mostly hydrocarbon chains, with two hydrogen atoms on each hydrocarbon atom. The single ones Hydrocarbon atoms are connected to one another via single bonds. At Self-conducting plastics reduce hydrogen atoms and the single bonds partly replaced by double bonds. By withdrawing a hydrogen atom, one remains unbound electron left from carbon that migrates along this double bond can.

Eine weitere Möglichkeit zur Herstellung einer leitfähigen Oberfläche der Umhüllung besteht darin, in den Kunststoff einen leitfähigen Füllstoff einzubetten, dessen Füllstoffteilchen mit einander in Verbindung stehen. Die Füllstoffkonzentration sollte vorzugsweise wenigstens 5% der Kunststoffmenge betragen. Eine andere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Umhüllung des Lenkrades mindestens eine elektrisch leitfähige Bahn aufweist. Diese Bahn kann beispielsweise aus mindestens einem Faden gebildet sein, mit dem die Umhül lung am Lenkrad befestigt ist. Dadurch ist es möglich, die Umhüllung aus jedem beliebigen Material, vorzugsweise aus Leder herzustellen.Another possibility for producing a conductive surface of the casing is in embedding a conductive filler in the plastic, the filler particles of which communicate with each other. The filler concentration should preferably be at least 5% of the amount of plastic. Another embodiment of the invention provides that the casing of the steering wheel has at least one electrically conductive path. These The web can be formed, for example, from at least one thread with which the covering is attached to the steering wheel. This makes it possible to wrap from any Material, preferably made of leather.

Eine elektrisch leitfähige Verbindung zur Fahrzeugkarosserie kann auf einfache Weise über die Lenkradnabe geschafft werden, ohne den Fahrzeugführer während des Lenkvorgangs in seiner Bewegungsfreiheit zu behindern. Die elektrisch leitfähig ausgebildeten Teile der Um hüllung besitzen vorzugsweise einen Flächenwiderstand in einem Bereich von 10⁵ bis 10¹¹ Ω.An electrically conductive connection to the vehicle body can be done in a simple manner the steering wheel hub can be managed without the driver in during the steering process to hinder his freedom of movement. The electrically conductive parts of the order cover preferably have a sheet resistance in a range from 10⁵ to 10¹¹ Ω.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles, bei dem die Umhül lung mindestens eine leitfähige Bahn aufweist, näher beschrieben. Die zugehörige Zeich nung zeigt ein Lenkrad mit einer Lederumhüllung.The invention based on an embodiment in which the envelope lung has at least one conductive track, described in more detail. The associated drawing shows a steering wheel with a leather covering.

Die Lederumhüllung ist über ein Garn mit mindestens einem elektrisch leitfähigen Faden 3 zwischen den die Lenkradnabe 4 mit dem ringförmigen Teil 5 des Lenkrades verbindenden Streben 6 am Innenumfang des ringförmigen Teils 5 zusammengenäht ist. Die elektrisch leitfähigen Fäden 3 werden über mindestens eine Strebe 6 und die Lenkradnabe 4 wird mit einem Teil der Fahrzeugkarosserie verbunden.The leather covering is sewn together with at least one electrically conductive thread 3 between the struts 6 connecting the steering wheel hub 4 to the annular part 5 of the steering wheel on the inner circumference of the annular part 5 . The electrically conductive threads 3 are connected via at least one strut 6 and the steering wheel hub 4 is connected to a part of the vehicle body.

Eine andere nicht dargestellte Variante besteht darin, daß auch die die Lenkradnabe 4 tra genden Streben 6 mit der Umhüllung 2 umgeben sind, so daß eine Führung der Fäden 3 unterhalb der Streben 6 bis zur Lenkradnabe 4 entfallen kann.Another variant, not shown, is that the steering wheel hub 4 tra ing struts 6 are surrounded with the sheath 2 , so that a guide of the threads 3 below the struts 6 to the steering wheel hub 4 can be omitted.

Der Flächenwiderstand des elektrisch leitfähigen Teils (Faden 3 oder Lenkrad 1) sollte im Bereich von 10⁵ bis 10¹¹ Ω liegen, dies bedeutet, daß das Teil 3 bzw. 1 nicht zwingend aus Metall bestehen muß, sondern auch ein leitfähiger Kunststoff sein kann, aus dem sowohl die Fäden 3 als auch das gesamte Lenkrad 1 hergestellt werden können.The surface resistance of the electrically conductive part (thread 3 or steering wheel 1 ) should be in the range from 10⁵ to 10¹¹ Ω, this means that part 3 or 1 does not necessarily have to consist of metal, but can also be a conductive plastic from which both the threads 3 and the entire steering wheel 1 can be produced.

BezugszeichenlisteReference list

1 Lenkrad
2 Umhüllung
3 Faden
4 Nabe
5 ringförmiges Teil
6 Streben
7 Fahrzeugkarosserie 1 steering wheel
2 serving
3 threads
4 hub
5 annular part
6 struts
7 vehicle body

Claims

1. Device for deriving an electrostatic charge from vehicle occupants when leaving a motor vehicle, with a steering wheel formed on its surface in an electrically conductive manner, characterized in that the steering wheel ( 1 ) has a covering ( 2 ), the surface of which is wholly or partly electrically conductive is.

2. Device according to claim 1, characterized in that the covering ( 2 ) has an electrically conductive paint.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the covering ( 2 ) is made of an electrically conductive plastic.

4. The device according to claim 3, characterized in that the plastic is an intrinsic is conductive polymer.

5. The device according to claim 3, characterized in that a conductive filler is embedded in the plastic of the sheath ( 2 ), the filler particles are in communication with each other.

6. The device according to claim 5, characterized in that the filler concentration is at least 5% of the amount of plastic.

7. The device according to claim 1, characterized in that the sheath ( 2 ) has at least one electrically conductive web ( 3 ).

8. The device according to claim 7, characterized in that the electrically conductive web ( 3 ) is formed from a yarn with at least one electrically conductive thread with which the sheath ( 2 ) is attached to the steering wheel ( 1 ).

9. The device according to claim 8, characterized in that the covering ( 2 ) consists of leather.

10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the conductive parts of the sheath ( 2 ) have a surface resistance in a range from 10⁵ to 10¹¹ Ω.

11. Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the leitfä trained parts of the casing ( 2 ) has a ground connection to a part of the vehicle body.

12. The apparatus according to claim 11, characterized in that the ground connection via the steering wheel hub ( 4 ).