JP2014172410A - Steering wheel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、冷却装置を備えたステアリングホイールに関する。 The present invention relates to a steering wheel provided with a cooling device.
夏季の炎天下の環境下においては、駐車中の車両の室内は非常に高温になり、特に、日射を受けるステアリングホイールは、80℃を超える場合もある。このような状況では、乗員はステアリングホイールを握ることができず、すぐに運転を開始できない不便があると共に、運転時にステアリングホイールをしっかりと握れない不都合があった。 Under a hot summer environment, the interior of a parked vehicle becomes extremely hot, and in particular, a steering wheel that receives solar radiation may exceed 80 ° C. In such a situation, there is an inconvenience that the occupant cannot grip the steering wheel and cannot start driving immediately, and the steering wheel cannot be gripped firmly during driving.
この問題を解決するために、ステアリングホイールのリムにヒートパイプを配置し、ステアリングホイール中央のハブ部に配置したペルチェ素子によってヒートパイプを冷却することによりリムを冷却する技術が提案されている(例えば、特許文献1)。 In order to solve this problem, a technique has been proposed in which a heat pipe is arranged on the rim of the steering wheel and the rim is cooled by cooling the heat pipe with a Peltier element arranged at the hub portion at the center of the steering wheel (for example, Patent Document 1).
しかしながら、ヒートパイプをペルチェ素子により冷却してリムを冷却するので、冷却効率が悪く、充分な冷却効果を得ることができない問題があった。 However, since the heat pipe is cooled by the Peltier element to cool the rim, there is a problem that the cooling efficiency is low and a sufficient cooling effect cannot be obtained.
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、冷却効率の良好なステアリングホイールを提供することを課題とする。 The present invention solves the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide a steering wheel with good cooling efficiency.
本発明のステアリングホイールは、前記従来の課題を解決するために、リムとスポーク部とを有し、乗り物の操舵を行うためのステアリングホイールであって、吸熱面を外面側に向けて前記リムに配設される熱電変換素子と、一端側を前記熱電変換素子の放熱面に熱的に接触させて配設されるヒートパイプと、前記ヒートパイプの他端側を冷却する冷却手段とを備えるものである。 In order to solve the above-described conventional problems, a steering wheel according to the present invention has a rim and a spoke portion, and is a steering wheel for steering a vehicle. A thermoelectric conversion element disposed, a heat pipe disposed with one end side being in thermal contact with the heat radiation surface of the thermoelectric conversion element, and a cooling means for cooling the other end side of the heat pipe It is.
本発明のステアリングホイールは、効率よくリムを冷却することができる等の効果を奏する。 The steering wheel of the present invention has an effect that the rim can be efficiently cooled.
第1の発明は、リムとスポーク部とを有し、乗り物の操舵を行うためのステアリングホイールであって、吸熱面を外面側に向けて前記リムに配設される熱電変換素子と、一端側を前記熱電変換素子の放熱面に熱的に接触させて配設されるヒートパイプと、前記ヒートパイプの他端側を冷却する冷却手段とを備えるものである。 1st invention has a rim and a spoke part, and is a steering wheel for steering a vehicle, a thermoelectric conversion element arranged in the rim with an endothermic surface facing an outer surface side, and one end side Is provided with a heat pipe disposed in thermal contact with the heat radiation surface of the thermoelectric conversion element, and cooling means for cooling the other end side of the heat pipe.
リムの外周を熱電変換素子により冷却し、熱電変換素子の放熱面をヒートパイプを介して冷却するので、冷却変換素子の吸熱効率が向上し、リムを効率よく冷却できる。 Since the outer periphery of the rim is cooled by the thermoelectric conversion element and the heat radiation surface of the thermoelectric conversion element is cooled via the heat pipe, the heat absorption efficiency of the cooling conversion element is improved and the rim can be efficiently cooled.
第2の発明は、第1の発明において、前記ヒートパイプは、前記スポーク部の車体側に配置することにより、エアバッグ等の収納場所に影響を与えることなく配置することができる。 In a second aspect based on the first aspect, the heat pipe can be disposed without affecting the storage location of an airbag or the like by being disposed on the vehicle body side of the spoke portion.
第3の発明は、第1または第2の発明において、前記ヒートパイプは、前記スポーク部に配置した芯材から離間して配置することにより、ヒートパイプが芯材からの熱的影響を受けることなく、熱電変換素子の放熱面を冷却でき、リムの冷却効率が低下することがない。 According to a third invention, in the first or second invention, the heat pipe is disposed away from the core material disposed in the spoke portion, so that the heat pipe is thermally affected by the core material. Therefore, the heat radiation surface of the thermoelectric conversion element can be cooled, and the cooling efficiency of the rim does not decrease.
第4の発明は、第1から第3の発明において、前記ヒートパイプは、ステアリングホイールの正位置において一端側より他端側を高く配置することにより、熱電変換素子の放熱面の熱を冷却手段側へ伝達しやすくなり、熱電変換素子の冷却効率を向上し、リムの冷却効率を向上できる。 According to a fourth invention, in the first to third inventions, the heat pipe is disposed at a higher position on the other end side than the one end side in the normal position of the steering wheel, thereby cooling the heat on the heat radiation surface of the thermoelectric conversion element. It becomes easy to transmit to the side, the cooling efficiency of the thermoelectric conversion element can be improved, and the cooling efficiency of the rim can be improved.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係るステアリングホイールを正面側から見た平面図、図2は、ステアリングホイールを裏面側から見た平面図、図3は、ステアリングホイールの要部断面図である。
(Embodiment 1)
1 is a plan view of a steering wheel according to Embodiment 1 of the present invention as viewed from the front side, FIG. 2 is a plan view of the steering wheel as viewed from the back side, and FIG. 3 is a cross-sectional view of the main part of the steering wheel. It is.
本実施の形態のステアリングホイール1は、リム2と、リム2を支持するスポーク部3と、リム2の中心に位置するハブ4とを備えている。ステアリングホイール1は、スチールやアルミニウム製の芯材5を骨格として備えており、芯材5はリム2のほぼ全周にわたって埋め込まれており、ハブ4と一体に形成され、スポーク部3にも存在している。 The steering wheel 1 according to the present embodiment includes a rim 2, a spoke portion 3 that supports the rim 2, and a hub 4 that is positioned at the center of the rim 2. The steering wheel 1 is provided with a core material 5 made of steel or aluminum as a skeleton, and the core material 5 is embedded over almost the entire circumference of the rim 2 and is formed integrally with the hub 4 and is also present in the spoke part 3. doing.
リム2は、芯材5を発泡ゴムや発泡樹脂により覆うクッション層6を有している。クッション層6の表層には、見栄えや触感の高級感を付与するために、本皮や合成皮革等からなる表皮7が取り付けられている。スポーク部3及びハブ4の乗員側には、エアバッグ(図示せず)等が配設されて、装飾部材8により覆われおり、スポーク部3の車両側はカバー体9により覆われている。 The rim 2 has a cushion layer 6 that covers the core material 5 with foamed rubber or foamed resin. On the surface layer of the cushion layer 6, a skin 7 made of genuine leather, synthetic leather, or the like is attached in order to impart a high quality appearance and touch. An air bag (not shown) or the like is disposed on the occupant side of the spoke portion 3 and the hub 4 and is covered with a decorative member 8, and the vehicle side of the spoke portion 3 is covered with a cover body 9.
スポーク部3は、本実施の形態では、4本形成されており、ステアリングホイール1を回転させていない正位置(図1及び図2の状態)において略水平方向に形成されるスポーク部3が他のスポーク部3より幅広に形成されている。 In the present embodiment, four spoke portions 3 are formed, and other spoke portions 3 are formed in a substantially horizontal direction at the normal position where the steering wheel 1 is not rotated (the state shown in FIGS. 1 and 2). It is formed wider than the spoke part 3.
リム2には、図2中右側のスポーク部3の延長位置に熱電変換素子であるペルチェ素子10が配設されている。ペルチェ素子10は、吸熱面と放熱面を有しており、電圧を印加することで吸熱面から放熱面に熱を移動させる装置である。また、ペルチェ素子10は、印加する電圧の極性を反転することで、吸熱面と放熱面が入れ替わる特性を有しており、冷却と加熱を切り替えることができる。 In the rim 2, a Peltier element 10, which is a thermoelectric conversion element, is disposed at an extended position of the spoke portion 3 on the right side in FIG. 2. The Peltier element 10 has a heat absorption surface and a heat dissipation surface, and is a device that moves heat from the heat absorption surface to the heat dissipation surface by applying a voltage. Further, the Peltier element 10 has a characteristic that the heat absorption surface and the heat dissipation surface are switched by reversing the polarity of the voltage to be applied, and can switch between cooling and heating.
ペルチェ素子10は、本実施の形態では、可撓性を有する薄肉状に形成されたものを用いており、リム2のクッション層6外周に配置され、表皮7によりクッション層6に沿わせた形状に維持されている。クッション層6と表皮7の間にはリム2の全周に亘って、アルミニウム等の熱伝導の良好な材料からなる薄肉状の伝熱板(図示せず)が配置され、伝
熱板がペルチェ素子10の外周側の面に熱的に接触し、ペルチェ素子10の冷却、または加熱をリム2の全周に伝熱するように構成している。
In this embodiment, the Peltier element 10 is formed in a thin shape having flexibility, and is disposed on the outer periphery of the cushion layer 6 of the rim 2 and is shaped along the cushion layer 6 by the skin 7. Is maintained. Between the cushion layer 6 and the skin 7, a thin heat transfer plate (not shown) made of a material having good heat conductivity such as aluminum is disposed over the entire circumference of the rim 2, and the heat transfer plate is a Peltier plate. The device 10 is configured to be in thermal contact with the outer peripheral surface of the element 10 and to transfer the cooling or heating of the Peltier element 10 to the entire circumference of the rim 2.
ペルチェ素子10とリム2のクッション層6との間には、ヒートパイプ11の一端が挟持されており、ヒートパイプ11の他端側には、ヒートパイプ11の冷却手段として放熱フィン12が配設され、放熱フィン12に対向して送風ファン13が配設されている。放熱フィン12には、ヒータ(図示せず)を埋設している。 One end of a heat pipe 11 is sandwiched between the Peltier element 10 and the cushion layer 6 of the rim 2, and a radiating fin 12 is disposed on the other end side of the heat pipe 11 as a cooling means for the heat pipe 11. The blower fan 13 is disposed so as to face the radiating fins 12. A heater (not shown) is embedded in the radiation fin 12.
ヒートパイプ11、放熱フィン12及び送風ファン13は、図2中右側のスポーク部3の車体側に配設され、芯材5とカバー体9との間に配置され、ヒートパイプ11と芯材5との間には、間隙を形成している。また、ヒートパイプ11は、ペルチェ素子10と接触する一端側が他端側より低くなるように配置している。 The heat pipe 11, the radiating fin 12 and the blower fan 13 are disposed on the vehicle body side of the spoke portion 3 on the right side in FIG. A gap is formed between them. Further, the heat pipe 11 is arranged so that one end side in contact with the Peltier element 10 is lower than the other end side.
以上のように構成したステアリングホイール1について、以下その動作、作用を説明する。 The operation and action of the steering wheel 1 configured as described above will be described below.
ペルチェ素子10への通電指示がなされると、車両に搭載した車内温度を検出する温度センサの出力に応じて、車内温度が高温の状態では、ペルチェ素子10が伝熱板を介してリム2の全周を冷却し、車内温度が低温の状態では、伝熱板を介してリム2を加熱する。本実施の形態では、車内温度が50℃以上の状態でリム2を冷却し、車内温度が20℃以下の状態でリム2を加熱するように設定している。 When an energization instruction is given to the Peltier element 10, the Peltier element 10 is connected to the rim 2 via the heat transfer plate in a state where the temperature inside the vehicle is high according to the output of the temperature sensor that detects the temperature inside the vehicle. When the entire circumference is cooled and the vehicle interior temperature is low, the rim 2 is heated via the heat transfer plate. In the present embodiment, the rim 2 is set to be cooled in a state where the vehicle interior temperature is 50 ° C. or higher, and the rim 2 is heated in a state where the vehicle interior temperature is 20 ° C. or lower.
ペルチェ素子10への通電指示は、車両に設けたスイッチの操作、エンジンキーの操作によって行う。また、車両のドアのロック解除によりペルチェ素子10への通電を開始するように構成してもよい。ドアのロック解除により通電を開始する構成とすることにより、より短時間にリム2を冷却または加熱して迅速にステアリングホイール1の操作を開始することが可能となる。 The energization instruction to the Peltier element 10 is performed by operating a switch provided on the vehicle or operating an engine key. Moreover, you may comprise so that electricity supply to the Peltier device 10 may be started by unlocking the door of a vehicle. By adopting a configuration in which energization is started by unlocking the door, the operation of the steering wheel 1 can be started quickly by cooling or heating the rim 2 in a shorter time.
車内温度が高温の場合は、ペルチェ素子10は、伝熱板と接触する外周側の面が吸熱面となり、伝熱板を介してリム2を冷却する。ペルチェ素子10のヒートパイプ11と接触する面が放熱面となり、ヒートパイプ11に放熱することでペルチェ素子10の吸熱面側の吸熱効率を向上させる。 When the in-vehicle temperature is high, the Peltier element 10 cools the rim 2 via the heat transfer plate, with the outer peripheral surface in contact with the heat transfer plate serving as the heat absorption surface. The surface that contacts the heat pipe 11 of the Peltier element 10 becomes a heat radiating surface, and the heat absorption efficiency on the heat absorbing surface side of the Peltier element 10 is improved by radiating heat to the heat pipe 11.
ヒートパイプ11に放熱された熱は、ヒートパイプ11の他端側に配設された放熱フィン12に伝達され、送風ファン13の送風により冷却される。ヒートパイプ11は放熱フィン12が配設された他端側が高くなるように配設しているので、ペルチェ素子10が放熱した熱が放熱フィン12側に伝達されやすくなり、ペルチェ素子10の吸熱面側の吸熱効率を向上させて、リム2を効率よく冷却することができる。 The heat radiated to the heat pipe 11 is transmitted to the heat radiating fins 12 disposed on the other end side of the heat pipe 11, and is cooled by the ventilation of the blower fan 13. Since the heat pipe 11 is disposed so that the other end side where the radiation fins 12 are disposed is higher, the heat radiated by the Peltier element 10 is easily transmitted to the radiation fin 12 side, and the heat absorption surface of the Peltier element 10 The heat absorption efficiency on the side can be improved and the rim 2 can be efficiently cooled.
車内温度が低温の場合は、ペルチェ素子10は、伝熱板と接触する面が放熱面となり、伝熱板を介してリム2を加熱する。ペルチェ素子10のヒートパイプ11と接触する面が吸熱面となる。放熱フィン12に埋設したヒータがヒートパイプ11を加熱することにより、ペルチェ素子10の吸熱面からの吸熱効率を向上させてリム2を効率よく加熱する。 When the vehicle interior temperature is low, the Peltier element 10 heats the rim 2 via the heat transfer plate, since the surface in contact with the heat transfer plate is a heat dissipation surface. The surface of the Peltier element 10 that contacts the heat pipe 11 is the heat absorption surface. The heater embedded in the radiation fin 12 heats the heat pipe 11, thereby improving the heat absorption efficiency from the heat absorption surface of the Peltier element 10 and efficiently heating the rim 2.
芯材5は、ハブ4と一体に形成されているため、車体側からの熱的影響により高温になりやすい。ヒートパイプ11は芯材5との間に間隙を形成して配置しているので、芯材5からの熱的影響を小さくすることができ、特にリム2の冷却時の冷却効率の低下を抑制することができる。 Since the core material 5 is formed integrally with the hub 4, the core material 5 tends to become high temperature due to a thermal influence from the vehicle body side. Since the heat pipe 11 is arranged so as to form a gap with the core material 5, the thermal influence from the core material 5 can be reduced, and in particular, a decrease in cooling efficiency when cooling the rim 2 is suppressed. can do.
ペルチェ素子10は、スポーク部3の車体側に配置しているので、外部に露出すること
がなく、また、ハブ4の乗員側に配置されるエアバッグ等の収納場所に影響を与えることなく収納することができる。また、放熱フィン12を冷却した送風ファン13の送風を車体側に送風することができ、乗員に向かって送風されることがないので、乗員に不快な思いをさせることもない。
Since the Peltier element 10 is disposed on the vehicle body side of the spoke portion 3, it is not exposed to the outside and is stored without affecting the storage location of the airbag or the like disposed on the passenger side of the hub 4. can do. Moreover, since the ventilation of the ventilation fan 13 which cooled the radiation fin 12 can be ventilated to the vehicle body side, and it does not blow toward the passenger | crew, it does not make a passenger | crew feel uncomfortable.
本発明は、効率よく冷却可能なステアリングを提供するものであり、車両、工作機械、船舶等広範囲に利用可能である。 The present invention provides a steering that can be efficiently cooled, and can be used in a wide range of vehicles, machine tools, ships, and the like.
1 ステアリングホイール
2 リム
3 スポーク部
4 ハブ
5 芯材
6 クッション層
7 表皮
9 カバー体
10 ペルチェ素子
11 ヒートパイプ
12 放熱フィン
13 送風ファン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Steering wheel 2 Rim 3 Spoke part 4 Hub 5 Core material 6 Cushion layer 7 Skin 9 Cover body 10 Peltier element 11 Heat pipe 12 Radiation fin 13 Fan
Claims (4)
一端側を前記熱電変換素子の放熱面に熱的に接触させて配設されるヒートパイプと、
前記ヒートパイプの他端側を冷却する冷却手段と、を備えるステアリングホイール。 A steering wheel for steering a vehicle having a rim and a spoke portion, and a thermoelectric conversion element disposed on the rim with an endothermic surface facing the outer surface;
A heat pipe disposed in thermal contact with the heat dissipation surface of the thermoelectric conversion element on one end side;
And a cooling means for cooling the other end of the heat pipe.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2013043688A JP2014172410A (en) | 2013-03-06 | 2013-03-06 | Steering wheel |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013043688A JP2014172410A (en) | 2013-03-06 | 2013-03-06 | Steering wheel |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2014172410A true JP2014172410A (en) | 2014-09-22 |
Family
ID=51694137
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2013043688A Pending JP2014172410A (en) | 2013-03-06 | 2013-03-06 | Steering wheel |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2014172410A (en) |
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2013
- 2013-03-06 JP JP2013043688A patent/JP2014172410A/en active Pending
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