JP2005528289A

JP2005528289A - 電気加熱型ハンドル

Info

Publication number: JP2005528289A
Application number: JP2004516474A
Authority: JP
Inventors: ヴァイス，ミヒャエル; レッティンガー，マルティーナ; ネゲーレ，ペーター
Original assignee: ヴィー・エー・テー・オートモーティヴ・システムス・アクチェンゲゼルシャフト
Priority date: 2002-06-28
Filing date: 2003-06-06
Publication date: 2005-09-22
Also published as: WO2004002806A1; CN1622893A; US20060096409A1; DE10326192A1

Abstract

本発明は、クッション部材（２４）と、該クッション部材（２４）を少なくとも部分的に覆っているグリップ面（２７）と、クッション部材（２４）とグリップ面（２７）との間に配置されている加熱要素（４）とを備え、加熱要素（４）が該加熱要素の長手延在方向に沿って雷文模様状の輪郭を備えた導電層（４１）を有しているハンドルに関する。加熱要素（４）は無端部材を切断して成り、導電層（４１）はそれぞれその頂部（４５）においてこれら頂部（４５）の結合部分（４８）に比べて拡幅されている。

Description

本発明は、独立請求項の上位概念に記載の電気加熱型ハンドル、特に動力車両の電気的に加熱可能なハンドルに関するものである。

加熱装置を組み込んだハンドルは公知である。この種の電気作動式加熱装置は快適性または安全性の理由から設けられている。ハンドルを加熱するには、通常加熱導線がハンドルカバーの下に取り付けられ、或いは、ハンドルの発泡プラスチック被覆部材のなかに一体的に取り付けられる。たとえば加熱導線をハンドルリムに巻き付けるか、或いは、導電性の繊維補強チューブでハンドルリムを被覆することもある。ハンドル周面に沿って撚り線を直線状または雷文模様状に敷設することも可能で、公知である。

従来のハンドルは円形またはわずかに楕円形のハンドルリムを有し、通常ハンドルリムは横断面で見ると、メタルコアと、該メタルコアを取り囲んでいるプラスチック材または発泡材と、被覆部とから成っている。被覆部は低価格のハンドルの場合設けられないことが多い。ハンドルを迅速に感知できるように加熱するには、加熱導線を表面付近に配置する必要がある。表面付近に配置しないと、加熱導線はまずハンドルリムのメタルコアを不必要に加熱し、これにより比較的高いエネルギー消費を生じさせる。他方加熱導線はハンドル被覆部を通じて見えるものであってはならない。

車両の型式および製造者によってハンドルおよびハンドルリムはその厚さ、径に関し全く別様に採寸されていることがある。したがって、このために設けられる加熱要素の大量生産は比較的高コストである。

加熱装置を組み込んだハンドルはドイツ連邦共和国特許公開第３３３９５００Ａ１号明細書から知られている。この公知のハンドルは伝熱性の平材を巻き付けたグリップリングを有し、平材は電流を供給したときに熱を発生させる。さらに、ハンドルの本来の加熱装置の付近および該加熱装置に沿って伝熱性の平材を設けて、運転時の優先グリップ位置に相当するハンドルの所定領域において短時間で均一な温度分布を達成させるようになっている。

さらに、米国特許第４６３１９７６Ａ号明細書からは、加熱装置を２分割したハンドルが知られている。それぞれの加熱装置はフォイルを有し、その上に電気加熱可能な導体軌道を備えている。加熱装置はそれぞれハンドルの優先グリップ位置に配置されている。担持フォイルの上に設けられる導体軌道のそれぞれは担持フォイルの長手延在方向にわたって雷文模様状に延びる閉じた輪郭を有している。

本発明の課題は、簡単に取り付けることができ、種々のサイズのハンドルに適応する万能型加熱装置を備えたハンドルを提供することである。

本発明の上記課題は独立請求項の構成により達成される。本発明の他の有利な構成は従属項から明らかである。

ハンドルはクッション部材と、該クッション部材を少なくとも部分的に覆っているグリップ面と、クッション部材とグリップ面との間に配置されている加熱要素とを備えている。加熱要素は該加熱要素の長手延在方向に沿って雷文模様状の輪郭を備えた導電層を有している。本発明によれば、加熱要素は無端部材を切断して成る。さらに、導電層はそれぞれその頂部においてこれら頂部の結合部分に比べて拡幅されている。

この種の加熱要素は無端部材から難なく切断され、種々のサイズのハンドルに適応させることができ、取り付けることができる。したがって、簡単に製造できる万能型の加熱可能なハンドルが得られ、しかも異なるハンドルのためにサイズが異なる多数の加熱要素を必要としない。加熱要素は任意の個所で任意の長さに切断することができる。

導電層がそれぞれその頂部において直線状またはわずかに曲線状の結合部分に比べて拡幅されていることにより、頂部の内面にいわゆる電流低下が発生するのを阻止でき、よっていわゆるホットスポットと呼ばれる高温の領域が生じるのを阻止できる。

導電層が雷文模様状の輪郭を有している加熱要素に一体に設けた該加熱要素の構成要素であるのが有利である。その結果、一体的な加熱要素によりハンドルへの取付けが非常に容易になる。加熱要素の雷文模様状の輪郭は矩形プロフィール、鋸歯プロフィール、または三角形プロフィールを含んでいてよい。

雷文模様状の輪郭で延在している導電層または加熱要素の頂部がそれぞれ内側および／または外側の丸み部を有しているのが有利である。丸み部は加熱要素を機械的に安定にさせ、ハンドル内での熱を好適に均一に分配させる用を成す。

雷文模様状に延在している加熱要素に応じては、加熱要素の長手延在方向の片側にそれぞれ配置されている頂部のエンドロープがオーバーラップしており、その際頂部自体は互いに接触していない。これとは択一的に、エンドロープが互いに間隔をもっていてもよい。したがって、加熱要素の輪郭に応じて、ハンドルリムのかなり異なる厚さに適合させることができる。

所望の実施形態によっては、ハンドルの全周に加熱要素が延在していてもよく、或いは、たとえばハンドルの下部周部分には加熱要素を設けなくてもよい。好ましくは、ハンドルの少なくとも２つのグリップ位置にそれぞれ加熱要素を備えさせ、この場合上部ハンドル部分は加熱せず、或いは、加熱要素を有していないのがよい。このようにすれば、めったに把持しない領域には加熱要素を設けずに済み、エネルギー消費量を低減させる。

本発明の１つの実施形態によれば、加熱要素は互いに結合される少なくとも２つの層を有している。この場合導電層は絶縁性担持層上に被着されている。絶縁性担持層は有利にはプラスチック、特に発泡ポリウレタンから成っている。金属または繊維複合材から成っているハンドルリムも典型的にはポリウレタンから成る発泡被覆材によって取り囲まれているので、担持層が同じ材料から製造されていても、特に好適な材料ペアリングが得られる。境界面の材料が同じであれば、均一な熱膨張が可能になり、相対変位または剥離現象の危険を阻止する。

導電層は銅および／または銅合金、特に錫を含んだ銅合金を有していることができる。錫を含んだ銅合金は特に電気的性質に優れ、熱伝導性にも優れている。これとは択一的に、導電層はアルミニウムおよび／またはアルミニウム合金を有していることもできる。これも同様に優れた熱伝導性の用を成す。銅または青銅合金もアルミニウムもそれぞれ優れた導電体である。

導電層はたとえば絶縁性担持層の上に蒸着、或いはガルバーニ方式またはスパッタリングにより被着される。これらの方式により正確な輪郭と一定の（場合によっては可変性の）層厚とを実現できる。

本発明の他の実施形態によれば、導電層はその頂部において直線状または曲線状結合部分よりも厚い導電層金属化部分材料厚を有している。これはたとえば蒸着方式またはガルバーニ方式を一部修正することにより達成できる。導電層をスパッタリングする場合も点状の補強または面で画成された補強が難なく可能である。

導電層は給電線を接続させるために複数の接触部位を有している。これらの接触部位は導電層金属化部分を拡幅した形態および／または材料厚をより厚くした形態で補強部を有している。

各加熱要素は２つの電気接触部を有している。切断により所望の形状にもたらされる無端加熱要素の場合、規則的な間隔で接触部位を設け、使用例に応じてこれらの接触部位のなかから最も適した接触部位を選定するのが有利である。

これらの電気接触部のそれぞれには導電性ケーブル接続部が設けられている。これらの導電性ケーブル接続部により車両搭載電源に対する導電接続が可能になる。

本発明のいくつかの択一的な実施形態によれば、電気接触部はリベット結合部として、或いは蝋付け結合部または接着結合部として構成されていることができる。リベット結合部は、典型的には、フォイルを突き破る金属要素として実現される。この種の金属要素はいわゆる穿孔接点と呼ばれるものである。溶接結合部も可能で、溶接結合部においては、抵抗溶接または摩擦溶接により給電線との接続が可能である。接着結合部は導電性接着剤を用いて簡単に形成させることができる。上記接点結合部はすべて機械的安定性の点で最小寸法を有している必要がある。というのは、加熱要素がグリップ層のすぐ下に取り付けられ、特に長期間継続的に使用すると、加熱要素が位置によっては発泡被覆部材または被覆グリップ層に対しわずかにずれることがあるからである。

本発明の他の実施形態によれば、加熱要素はハンドルの外側のグリップ面の下にしてハンドルリムのクッション部材または発泡被覆部材の上に接着されている。したがって、外側のグリップ面は加熱要素および発泡被覆部材の上に取り付けられ、固定される。これとは択一的にまたはこれに加えて、加熱要素はハンドルリムのクッション部材または発泡被覆部材の上に被着されたハンドルの外側のグリップ面の下面に接着されていてよい。この外側のグリップ面は大部分合成皮革または天然皮革を有し、或いは、発泡被覆部材またはクッション部材と同じ材料から成っていてよい。

本発明の１つの実施形態によれば、絶縁性担持層は３０マイクロメートルと２００マイクロメートルの間の材料厚を有し、有利には５０マイクロメートルと８０マイクロメートルの間の材料厚を有している。このような薄い担持フォイルは該担持フォイルを被着するすべての表面に支障なく適合させることができる。

導電層は最大で５０マイクロメートルの材料厚を有していることができる。有利な材料厚は最大で２０マイクロメートルである。特に有利な実施形態によれば、導電層は最大で１０マイクロメートルの材料厚を有している。このような層厚は所定の加熱を提供する所定の電気抵抗を提供する。

加熱要素の導電層はいわゆるＰＴＣ効果を有していないので有利であり、したがって加熱要素を常時全負荷で作動させることができる。ＰＴＣ効果が存在すると、特定の温度に達したときに加熱導体の抵抗が上昇し、したがって電流量が少なくなってパワーが減少する。それ故、導電層に適した材料は特に銅成分量と錫成分量とが互いに整合している青銅合金である。

さらに本発明は、以上説明した実施形態による加熱要素にも関わる。この加熱要素は特に動力車両等のハンドルに組み込むのに適している。このような加熱要素は無端部材から任意の長さに切断することができ、このようにしてハンドルの種々のサイズ（直径、厚さ）に適合させることができる。

他の有利な構成は従属項から明らかである。

次に、本発明の実施形態を添付の図面を用いて詳細に説明する。

図１は動力車両のハンドル２の概略平面図である。ハンドル２はハンドルハブ２２を有し、ハンドルハブ２２には少なくとも１つのハンドルスポーク２３を介して実質的に円形のハンドルリム２１が固定されている。図示した実施形態では、４個のスポーク２３がリム２１をハブ２２と結合させるために設けられている。ハンドルスポーク２３とハンドルリム２１とは典型的には金属または繊維複合材から成る形状安定なコア（図示せず）を有しており、コアはそれぞれ衝撃吸収性発泡被覆部材２４またはクッション部材によって被覆されている。このクッション部材または衝撃吸収性発泡被覆部材２４は、ハンドル２の構成が簡潔であれば一体に実施してよく、この場合外側の境界層は同時にグリップ層の用をも成す。グリップにやさしい実施形態によれば、外側に天然皮革のグリップ面２７が設けられ、グリップ面２７はクッション部材または発泡被覆部材２４に装着され、たとえば縫い付けられる。

図示したハンドル２は加熱要素４の形態で電気加熱装置を有している。加熱要素４は少なくともハンドルリム２１の一部分のまわりに延在している。加熱要素４は雷文模様状または蛇行状に延在し、ハンドルリム２１の厚さ全体にわたって交互軌道で延びている。図示した実施形態では、加熱要素４は左側の下部ハンドルスポーク２３から左側の基準グリップ位置２５とハンドルの上部部分とを介して右側の基準グリップ位置２６へ延び、右側の下部ハンドルスポーク２３まで達している。ハンドルリム２１の下部部分２８には加熱要素は設けられておらず、図示した実施形態では加熱されない。

加熱要素４の頂部４５（図２を参照）には、それぞれの下部ハンドルスポーク２３のすぐ近くに位置するように接触部位４３が設けられている。接触部位４３では、加熱要素４に車両搭載電源から電気エネルギーを供給するための電気接触６が行なわれる。この電気接触はケーブル接続部６２の形態で行なわれる。ケーブル接続部６２は給電線６１であり、接触部位４３において加熱要素４と電気的に導通接続されている。電気的な導通接続はたとえばリベット結合部、蝋付け結合部、溶接結合部、或いは接着結合部の形態で行なってよい。グリップ位置２５，２６の間にあるリム２１の上部領域にも加熱要素を設けない場合には、より短い２つの加熱要素４を設け、これら２つの加熱要素の端部でそれぞれ２つの電気接触６を行なう必要がある。

図２はハンドルに組み込むために設けられる加熱要素４の概略図である。図示した実施形態の場合、加熱要素４は頂部４５の間にそれぞれ互いに平行な結合部分４８を有している。頂部４５はそれぞれ内側丸み部分４７と外側丸み部分４８とを有し、電流の流れおよび機械的安定性を良好にしている。いわゆる電流低下を回避するため、頂部４５は拡幅されている。これとは択一的に、或いはこれに加えて、頂部での導電軌道の材料厚をより厚くしてもよい。

さらに、給電線を接続するために設けられる破断部の形態で接触部位４３が図から認められる。給電線はたとえばリベット結合部（いわゆる継ぎ目接点）、接着結合部、蝋付け結合部、或いは溶接結合部により加熱要素４と接続させることができる。

図示した実施形態では、加熱要素４は、絶縁体として機能し、たとえば発泡ポリウレタン（発泡ＰＵＲ）から成っている担持層４２と、その上に被着される導電層４１とを有している。導電層４１はたとえば銅および／または銅合金、アルミニウムおよび／またはアルミニウム合金、或いは適当な青銅合金（種々の銅成分および錫成分を含む）から成る。

加熱要素４はいわゆるＰＴＣ効果を有していないので有利であり、したがって常時全負荷で作動させることができる。

加熱要素を組み込んだ動力車両のハンドルの概略平面図である。図１の本発明による加熱要素の概略図である。

符号の説明

２ハンドル
２１リム／ハンドルリム
２２ハブ／ハンドルハブ
２３スポーク／ハンドルスポーク
２４発泡被覆部材
２５基準グリップ位置（左側）
２６基準グリップ位置（右側）
２７（外側の）グリップ面
２８下部部分
４加熱要素
４１導電層
４２担持層（絶縁性担持層）
４３接触部位
４４
４５頂部
４６外側丸み部分
４７内側丸み部分
４８結合部分
６電気接触
６１給電線
６２ケーブル接続部

Claims

クッション部材（２４）と、該クッション部材（２４）を少なくとも部分的に覆っているグリップ面（２７）と、クッション部材（２４）とグリップ面（２７）との間に配置されている加熱要素（４）とを備え、加熱要素（４）が該加熱要素の長手延在方向に沿って雷文模様状の輪郭を備えた導電層（４１）を有しているハンドルにおいて、加熱要素（４）が無端部材を切断して成ること、導電層（４１）がそれぞれその頂部（４５）においてこれら頂部（４５）の結合部分（４８）に比べて拡幅されていることを特徴とするハンドル。
導電層（４１）が雷文模様状の輪郭を有している加熱要素（４）に一体に設けた該加熱要素（４）の構成要素であることを特徴とする、請求項１に記載のハンドル。
加熱要素（４）の雷文模様状の輪郭が波形プロフィールを含んでいることを特徴とする、請求項１または２に記載のハンドル。
加熱要素（４）の雷文模様状の輪郭が矩形プロフィール、鋸歯プロフィール、または三角形プロフィールを含んでいることを特徴とする、請求項１に記載のハンドル。
雷文模様状の輪郭で延在している導電層（４１）または加熱要素（４）の頂部（４５）がそれぞれ丸み部（４６）を有していることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか一つに記載のハンドル。
加熱要素（４）の長手延在方向の片側にそれぞれ配置されている頂部（４５）のエンドロープがオーバーラップしており、頂部（４５）自体は互いに間隔を持っていることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか一つに記載のハンドル。
加熱要素（４）の長手延在方向の片側にそれぞれ配置されている頂部（４５）のエンドロープが互いに間隔を持っていることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか一つに記載のハンドル。
ハンドルの全周に加熱要素（４）が延在していることを特徴とする、請求項１から７までのいずれか一つに記載のハンドル。
加熱要素（４）がハンドル（２）の周の一部に延在し、優先グリップ位置（２５，２６）の間にある下部部分（２８）には設けられていないことを特徴とする、請求項１から７までのいずれか一つに記載のハンドル。
２つの加熱要素（４）が設けられ、これら加熱要素（４）はそれぞれ優先グリップ位置（２５，２６）の周囲の部分に配置されていることを特徴とする、請求項１から７までのいずれか一つに記載のハンドグリップ。
加熱要素（４）が互いに結合される少なくとも２つの層（４１，４２）を有していることを特徴とする、請求項１から１０までのいずれか一つに記載のハンドル。
導電層（４１）が絶縁性担持層（４２）上に被着され、該担持層（４２）と結合されていることを特徴とする、請求項１１に記載のハンドル。
絶縁性担持層（４２）がプラスチック、特に発泡ポリウレタンから成っていることを特徴とする、請求項１１または１２に記載のハンドル。
導電層（４１）が銅および／または銅合金、特に錫を含んだ銅合金を有していることを特徴とする、請求項１から１３までのいずれか一つに記載のハンドル。
導電層（４１）がアルミニウムおよび／またはアルミニウム合金を有していることを特徴とする、請求項１から１３までのいずれか一つに記載のハンドル。
導電層（４１）が絶縁性担持層（４２）の上に蒸着されていることを特徴とする、請求項１から１５までのいずれか一つに記載のハンドル。
導電層（４１）がガルバーニ方式またはスパッタリングにより絶縁性担持層（４２）の上に被着されていることを特徴とする、請求項１から１５までのいずれか一つに記載のハンドル。
導電層（４１）がその頂部（４５）において直線状または曲線状結合部分（２８）よりも厚い導電層金属化部分材料厚（４１）を有していることを特徴とする、請求項１から１７までのいずれか一つに記載のハンドル。
導電層（４１）が給電線（６１）を接続させるために複数の接触部位（４３）を有していることを特徴とする、請求項１から１８までのいずれか一つに記載のハンドル。
接触部位（４３）が導電層（４１）金属化部分を拡幅した形態および／または材料厚をより厚くした形態で補強部を有していることを特徴とする、請求項１９に記載のハンドル。
各加熱要素（４）が２つの電気接触部（６）を有していることを特徴とする、請求項１９または２０に記載のハンドル。
各電気接触部（６）に導電性ケーブル接続部（６２）が設けられていることを特徴とする、請求項２１に記載のハンドル。
電気接触部（６）がリベット結合部として構成されていることを特徴とする、請求項２１または２２に記載のハンドル。
電気接触部（６）が蝋付け結合部または接着結合部として構成されていることを特徴とする、請求項２１または２２に記載のハンドル。
電気接触部（６）が溶接結合部として構成されていることを特徴とする、請求項２１または２２に記載のハンドル。
加熱要素（４）がハンドル（２）の外側のグリップ面（２７）の下にしてハンドルリム（２１）のクッション部材または発泡被覆部材（２４）の上に接着されていることを特徴とする、請求項１から２５までのいずれか一つに記載のハンドル。
加熱要素（４）がハンドルリム（２１）のクッション部材または発泡被覆部材（２４）の上に被着されたハンドル（２）の外側のグリップ面（２７）の下面に接着されていることを特徴とする、請求項１から２６までのいずれか一つに記載のハンドル。
外側のグリップ面（２７）が大部分合成皮革または天然皮革を有していることを特徴とする、請求項１から２７までのいずれか一つに記載のハンドル。
絶縁性担持層（４２）が３０マイクロメートルと２００マイクロメートルの間の材料厚を有していることを特徴とする、請求項１１から２８までのいずれか一つに記載のハンドル。
絶縁性担持層（４２）が５０マイクロメートルと８０マイクロメートルの間の材料厚を有していることを特徴とする、請求項１１から２８までのいずれか一つに記載のハンドル。
導電層（４１）が最大で５０マイクロメートルの材料厚を有していることを特徴とする、請求項１１から３０までのいずれか一つに記載のハンドル。
導電層（４１）が最大で２０マイクロメートルの材料厚を有していることを特徴とする、請求項１１から３０までのいずれか一つに記載のハンドル。
導電層（４１）が最大で１０マイクロメートルの材料厚を有していることを特徴とする、請求項１１から３０までのいずれか一つに記載のハンドル。
加熱要素（４）がハンドルリムの所定の径と所定の厚さとに整合していることを特徴とする、請求項１から３３までのいずれか一つに記載のハンドル。
特に動力車両の電気加熱型ハンドル（２）に使用される、請求項１から３４までのいずれか一つに記載の加熱要素。