JP7037866B2 - ステアリングホイールなどの自動車両構成要素の電気デバイス - Google Patents

Description

本発明は、一般に、自動車両の車室内に埋め込まれた部品上に装着された電気デバイスに関する。本発明は、自動車両の乗員が見ることができる、又は触れることができる部品の面又は面の下に統合する必要がある可撓性要素を有する加熱、通信、又は存在検出デバイスに関し得る。これらのデバイスは、電気デバイス又は電子デバイスと同等に認定される。

文献ＵＳ２００４２６７４２２により記載されている存在検出デバイスは、先行技術から既知である。一方、このシステムには、埋め込む必要のある部品のすべての形状に対応できないという顕著な欠点がある。特に、それはモジュール式ではなく、それが埋め込まれている車両の電気ネットワークに接続又はリンクするのが難しい場合がある。したがって、製造がより複雑になり、製品の全体的なコストが増加する。

本発明の１つの目的は、前述の先行技術文献の欠点を解決することであり、特に、まず第１に、接続が容易な自動車両構成要素の電気デバイスを提供することである。

この目的のために、本発明の第１の態様は、ステアリングホイールなどの自動車両構成要素の電気デバイスであって、
－電気デバイスの第１の電気回路部品と、
－電気デバイスの第２の電気回路部品と、
－車両の乗員によって少なくとも部分的に視認可能なインサートであって、
デバイスが、第１及び第２の電気回路部品と恒久的に電気的に接触している固定クリップを備えるという点と、
インサートが、固定クリップと連動するゾーンを備えるという点と、を特徴とし、インターフェースゾーンが、クリップと電気回路の第１の部品又は第２の部品のうちの少なくとも１つとの間の接触抵抗を改善するように、インサートが車両構成要素上の装着された位置にあるときに、第１及び第２の電気回路部品の接触ゾーンのうちの少なくとも１つを圧縮するように配設されている、インサートと、を備える、デバイスに関する。

デバイス、特にクリップにより、２つの電気回路部品間で安全かつより安価な迅速な電気接続を確立することができる。したがって、インサートの埋め込みに適合しなければならない可能性がある複雑な単一の電気構成要素の代わりに、製造が容易な２つの単純な要素を使用することができ、インサートは、測定システムの電極として使用されるときに、審美的又は技術的な理由でリム上に装着される。電気デバイスをインサートとクリップとの間に位置決めすることにより、又はクリップを電気デバイスとインサートとの間に位置決めすることにより、電気的接続を確立することが可能である。インターフェースゾーンは、インサートが装着された位置にあるときに、クリップを変形させるように配設された突起であり得る。インサートに保持されているクリップを有効に使用して、モジュール性が向上する。

有利には、第１の電気回路部品は、存在センサ又は心拍数測定などの乗員のバイタルサインを測定するためのセンサの電極である。

この種類の電極が自動車両のステアリングホイールに外装されている場合、電極は一般に面にあり、それが位置決めされる部品の形状に適合することができるように可撓性である。この種類の可撓性電極を車両の他の電気ネットワークに接続することは、常に容易というわけではない。デバイス、特にクリップは、圧力によって可撓性になる面要素の迅速かつ容易な電気的接続を可能にする。

有利には、電気回路の第１の部品及び第２の部品は、加熱抵抗器である。

有利には、第２の電気回路部品は、存在センサの電極又は車両の電気ネットワークへの第１の電気回路部品の電気的接続のための要素である。

有利には、インターフェースゾーンは、インサートが車両構成要素上の装着された位置にあるときに、クリップを変形させて、クリップと第１及び第２の電気回路部品との間の接触抵抗を改善するように配設される。

クリップは、その機械的特性を最大限に使用するように定義されている。それは、クリップと電気回路部品との間の頑丈な電気的接続を保証することを可能にするインターフェースゾーンによって変形可能な形状を含む。

有利には、固定クリップは、第２の電気回路部品に接続された接続タブ又はラグなどの接続ゾーンを含む。

この実施形態は、電極部品などの第１及び第２の電気回路部品を、単純なインターフェースを介して車両の電気ネットワークに接続するクリップを使用することを可能にする。これにより、例えば、実行することがより面倒かつ複雑である、ワイヤを電極の部品のうちの１つに直接はんだ付け又はろう付けすることを回避することができる。

有利には、固定クリップは、車両の電気ネットワークに接続された接続タブ又はラグなどの接続ゾーンを含む。

クリップは、接続タブ又はラグを介して、任意の形状を有する第１の電気回路部品と第２のワイヤ状回路部品との間に電気的接続を確立することを可能にする。言い換えれば、クリップは、任意の形状を有する第１の電気回路部品を車両の電気ネットワークに迅速かつ容易に接続することを可能にする。

有利には、電気デバイスは、第３の電気回路部品を含み、クリップは、３つの電気回路部品に電気的に接続される。

有利には、インサートは、車両の乗員が触れることができる導電性接触面を含む。

クリップは、ステアリングホイールに挿入された電極と乗員が触れることができる電極との間の迅速かつ容易な電気的接続を確立することを可能にする。これは、乗員と電極の間の物理的接触が必要な乗員のバイタルサインの測定を行うのに特に有効である。

有利には、インサートの導電性面は、第１の電気回路部品を形成する。

有利には、第１又は第２の電気回路部品は、インサートと固定クリップとの間、又は固定クリップとステアリングホイールリムなどの車両構成要素の一部との間に挟まれる。

第１又は第２の電気回路部が固定クリップとステアリングホイールリムなどの車両構成要素の一部との間に挟まれている場合、クリップにより、装着中に第１又は第２の電気回路部品を保持してからインサートを挿入することができる。したがって、クリップは弾性変形する能力があることにより、事前保持要素として使用できるため、設置が容易になる。

有利には、車両構成要素の一部は、溝を含み、
固定クリップは、溝内に配設され、
第１又は第２の電気回路部のうちの少なくとも１つは、溝内に折り畳まれた部分を含む。

溝は、インサートを目立たずに受容することを可能にし、クリップと第１及び第２の電気回路部品との間の接触抵抗を改善することを可能にする。実際、クリップは溝の２つの壁の間に強制的に配設されているため、電気回路部品に生じる接触力は、容易に最大化される。

有利には、固定クリップは、接着により、及び／又は弾性嵌合により、及び／又は雄－雌結合により、及び／又ははんだ付けにより、及び／又は塑性変形により、及び／又はねじ込みにより、及び／又はリベット留めにより、及び／又は弾性力により、車両構成要素と係合する。

有利には、固定クリップは、インサートを車両構成要素に取り付けるためにインサートと係合する。

有利には、固定クリップは、インサートに配設された保持インターフェースによって、クリップ上に、インサートをその装着された位置に保持するように配設された取り付けゾーンを備える。

取り付けゾーンにより、インサートをクリップにクリップ留めすることができる。これにより、様々な構成要素を車両構成要素に簡単に統合することができる。接触ゾーンとは異なる取り付けゾーンにより、最適な接触抵抗とインサートの保持が可能になる。

有利には、車両構成要素は、ステアリングホイールリムなどの第１の部分と、ステアリングホイールスポークなどの第２の部分と、を備え、
車両構成要素の第１の部分が、車両構成要素の第２の部分と共有される接合部を含み、固定クリップが、共有される接合部に位置決めされている。

共有接合部に固定クリップを位置決めすることにより、電気デバイスのステアリングホイールへの統合が最適化される。実際、電気回路を車両の電気ネットワークに接続するためのデバイスの大部分は、スポークに統合することができる。したがって、リムは、より少ないデバイス又は構成要素を統合し、これは、リムの有効な容量が限られていることを考慮して、設計を容易にする。言い換えれば、本発明は、リム、スポーク、及び電気デバイスを備え、クリップがスポークとリムとの間の接合部に位置決めされている、ステアリングホイールに関する。

有利には、車両構成要素上のインサートの保持部は、制御要素の部分に形成されたキャビティに挿入されるインサート上の接着剤又は突起によって提供される。

有利には、保持インターフェースは、固定クリップを接触面から電気的に絶縁するように電気的に絶縁されている。

これにより、例えばクロムでコーティングすることにより、乗客によって視認可能な面が導電性であるインサートを、インサートが電気回路に電気的影響を与えることなく提供することが可能になる。取り付けゾーンは、例えば、絶縁材料でオーバーモールドするか、又は導電性材料でコーティングしないようにすることができ、又はコーティングされた材料を除去することができる。

有利には、電気デバイスは、
－２つの異なる導電性層を備え、第１の絶縁体で分離された第１の電気回路部品と、
－２つの異なる導電性層を備え、第２の絶縁体で分離された第２の電気回路部品と、
－第１の電気回路部品の層の第１の層と第２の電気回路部品の層の第１の層との間に恒久的な電気接触で位置決めされた第１の固定クリップと、
－第１の電気回路部品の層の第２の層と第２の電気回路部品の層の第２の層との間に恒久的な電気接触で位置決めされた第２の固定クリップと、を備える。

各クリップは特定の層を一緒に接続し、これにより、接続ゾーンを切り離して物理的に分離し、設計の可撓性を高めて製造を容易にすることを可能にする。

有利には：
－第１及び第２の電気回路部品の第１の層が、検出層であり、
－第１及び第２の電気回路部品の第２の層が、保護層であり、
－第１の電気回路部品の第１及び第２の層が、第１の静電容量センサを形成し、
－第２の電気回路部品の第１及び第２の層が、第２の静電容量センサを形成し、
－第１のクリップが、第１のセンサの第１の層を第２のセンサの第１の層と接続し、第２のクリップが、第１のセンサの第２の層を第２のセンサの第２の層と接続する。

言い換えれば、クリップは、センサの各層を２つずつ接続する２つのクリップによって、２つの静電容量センサを直列に接続することを可能にする。これは、インサートの位置決めを可能にする特定の形状を有する単一のセンサの代わりに、単純であり、したがってより安価な形状を有する２つのセンサを定義することができることを可能にする。

有利には：
－第１及び第２の電気回路部品の第１の層が、車両の乗員と第１及び第２の電気回路部品の第２の層との間に配設され、
－第２のクリップが、インサートと第１又は第２の電気回路部品の第２の層との間に挟まれている。

言い換えれば、第２のクリップと保護層との間の接触ゾーンには、検出層は存在しない。これは、検出層の輪郭の定義中に設計によって実行することができ、そうでない場合、クリップを位置決めする前に検出層が除去されている可能性がある。

有利には、第１又は第２の電気回路部品は、接触ゾーンに突起を備え、突起には検出層がない。

これは、車両構成要素の好ましいゾーン、すなわち、それを埋め込むための空間があり、電気回路部品の１つが載置されなければならないゾーンではない場所にクリップを位置決め又はシフトすることを可能にする。静電容量センサの場合、センサ測定ゾーンの外側にクリップを位置決めすることができる。

車両構成要素は、有利には、ステアリングホイールである。

本発明の第２の態様は、本発明の第１の態様による電気デバイスを備える自動車両に関する。

本発明の別の態様は、第１の態様による車両構成要素を組み立てるための方法に関し、この方法は：
－少なくとも１つの固定クリップを車両構成要素に固定するステップと、
－インサートを車両構成要素に固定するステップと、を含み、
クリップ及び／又はインサートの固定することは、固定クリップを第１及び第２の電気回路部品に電気的に接続することからなるステップを含み、
クリップと第１又は第２の電気回路部品のうちの少なくとも１つとの間の接触抵抗は、第１及び第２の電気回路部品の接触ゾーンの少なくとも１つを圧縮することにより、インサートの装着中に改善される。

言い換えれば、ステアリングホイールへのインサートの装着中に、例えば車両構成要素とインサートとの間に位置する接触ゾーンが挟まれて、電気的接触が改善及び保証される。インサートを装着するステップは、接触ゾーンに圧縮力を生成させるために、インサートを力で載置することからなる。

力による載置のこのステップの前に、有利には、インサートと車両構成要素との間の確実なクリアランスを用いて、インターロック又は部分的係合によって実行される、力なしでのインサートの事前位置決め又はドッキングのステップが存在する。

本発明の他の特徴及び利点は、非限定的な例として提供され、添付の図面によって示される、本発明の３つの実施形態の以下の詳細な説明を読むことにより、より明確に理解されるであろう：
本発明による電気デバイスを含む車両ステアリングホイールの正面図を示す。 図１の車両ステアリングホイールのリムの詳細図を示す 第１の実施形態の断面図を示す。 第２の実施形態の詳細図を示す 第１及び第２の実施形態の組み合わせの詳細図を示す 第３の実施形態の第１のセクションによる図を示す。 第３の実施形態の第２のセクションによる図を示す。

図１は、リム３及びスポーク４を備える車両ステアリングホイール１を示す。リム３は、１つ又はいくつかの部品から形成することができる革などの外装で覆われている。第１の実施形態による電気デバイスは、外装の下でリム３に統合される。同じくリム３に位置決めされているインサート２は、乗員によって視認可能である。インサート２は、１つ又はいくつかの部品であり得、乗員が触れることができる１つ以上の異なる接触面を含み得る。

図２は、図１のステアリングホイールのリム３の詳細を示す。スポーク３、外装及びインサート２は示されていない。図１において視認可能なスポークの３つを含め、４つの固定クリップ７がリムに沿って規則的に位置決めされている。

図３は、図２のセクションＡ－Ａによる詳細図を示す。リム３は、溝３５が形成された発泡体３６によって囲まれたフレームワーク３４から構成される。センサのような第１の電気デバイス部品５及び第２の電気デバイス部品６は、発泡体上に外装されている。この実施形態は、電気回路部品としてセンサの代わりに加熱要素を実装することができる。第１及び第２の部品５、６は、溝３５内に突出し、したがって折り畳み部分を形成する突起によって形成される接触ゾーン５１、６１を含む。

２つの端部７１、７２が第１及び第２の電気デバイス部品５、６の接触ゾーン５１、６１と電気的に接触している固定クリップ７は、溝３５内に配設される。

第１及び第２の電気デバイス部品５、６は、シーム３３によって接続された２つの外装部品３１、３２によって覆われている。各外装部品３１、３２の一端部は、溝３５に押し込まれ、２つのクリップ端７１、７２を部分的に覆う。

乗員によって視認可能なインサート２は、溝３５内にも位置決めされることによって組み立てを完了する。インサートは、外装部品３１、３２を介して、クリップ７の端部７１、７２を接触ゾーン５１、６１に押し付ける隆起の形態のインターフェースゾーン２１を含む。電気的接触をさらに改善するために、隆起２１は、固定クリップ７と直接接触することができる。溝内でのインサート２の保持を高めるために、インサート２は、可撓性ストリップによって形成された、クリップ７の取り付けゾーン７３にクリップ留めされる肩の形態の保持インターフェース２２を備える。

図４ａは、第２の実施形態を示す。より明確にするために、単一の固定クリップ７及びインサート２の一部が、等角図で示されている。この実施形態では、第１の電気回路部品５は、乗員が触れることができる接触面２４を備えるインサート２であり、インサートが導電性材料で作製されているため、又は接触面が完全に又は部分的にクロムなどの導電性コーティングで覆われているためのいずれかのために、少なくとも部分的に導電性である。この接触面２４は、クリップ７の固定薄板７４と接触する保持インターフェース２２に電気的に接続される。クリップはまた、クリップをラグによって、車両の電気ネットワークの一部である図示されていない第２の電気回路部品に接続することを可能にするタブ７５を備える。代替的に、タブの代わりに、電気的接続を確立するために、クリップにラグを生成することもできる。クリップは鋼などの導電性材料で形成されているので、インサートがその装着された位置にあるとき、インサートの接触面２４は、クリップのタブ７５と電気的に接触している。薄板７４の可撓性により、装着中の接触抵抗が改善される。したがって、インサート２は、例えば、車両の電気ネットワークに非常に容易に接続される、心拍数を測定するための電極として使用することができる。固定クリップ７は、インサート２をリム３上に同時に保持し、一方でそれを車両の電気ネットワークに電気的に接続することを可能にする。

クリップ７は、有利には、スポーク４に面するリム３上に位置し、これにより、クリップ７をさらにより容易に車両ネットワークに接続することが可能になる。実際、あらゆる空間の節約が有用である、限られた体積の要素である、リム３にケーブルを通す必要はない。

図４ｂは、第１及び第２の実施形態の組み合わせを示す。この実施形態では、第１及び第２の電気回路部品は、第１の実施形態のものと同じであり、図示されていない。インサートの導電性接触面２４は、保持インターフェース２２に電気的に接続されておらず、そのため、接触面２４は、第２の実施形態のように電気回路の一部ではない。しかしながら、タブ７５は、第１及び第２の電気回路部品を車両の電気ネットワークに電気的に接続するために使用することができる。第１及び第２の電気回路部品は、リム３に外装されるように意図された可撓性電極であるため、クリップ７及びそのタブ７５は、可撓性電極上の複雑な電気的接続を回避することを可能にする。

ステアリングホイール上に、外装の下に載置された２つの回路部品を接続するための第１の実施形態によるクリップと、インサートの外面を導電体に接続するための第２の実施形態による第２のクリップを提供することが可能である。

図５ａ及び図５ｂは、第１の実施形態の改良である第３の実施形態を示す。共通の要素については再度説明しない。この実施形態では、電気デバイスは、互いに異なる方法で電気的に接続され、ステアリングホイール上の２つの異なる場所に位置決めされた２つのクリップを含む。

図５ａは、図２に示されるセクションＡ－Ａによる詳細図を示す。第１の電気デバイス部品５は、その間に第１の絶縁層５０２が位置する第１の導電性検出層５０１及び第２の導電性保護層５０３からなる。したがって、これらの３つの層は、第１の静電容量センサを形成する。第２の電気デバイス部品６は、その間に第２の絶縁層６０２が位置する第１の導電性検出層６０１及び第２の導電性保護層６０３からなる。したがって、これらの３つの層は、第２の静電容量センサを形成する。第１の導電性検出層５０１、６０１のみが、溝３５内に突出する接触ゾーン５１１及び６１１を含み、その結果、クリップ７は、２つのセンサの２つの検出層５０１及び６０１のみを一緒に接続する。接触ゾーン５１１及び６１１は、保護層のものよりも大きい導電性要素から形成され得るか、さもなければ、保護層の一部が、最初はそれらのすべての面で同一であったセンサから除去され得る。

図５ｂは、図２に示されるセクションＢ－Ｂによる詳細図を示す。このゾーンでは、第２のクリップ７０は、２つのセンサの２つの保護層５０３、６０３のみを一緒に接続する。実際、第２の導電性保護層５０３、６０３のみが、溝３５内に突出する接触ゾーン５１３及び６１３を含む。

添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲を超えることなく、本明細書に記載される本発明の異なる実施形態に対して当業者に明らかな様々な修正及び／又は改良を行うことができることが理解されよう。

Claims (15)

1. フレームワーク（３４）と当該フレームワーク（３４）上に配置される被覆材（３６）とを有するリム（３）を備えたステアリングホイール（１）に搭載される電気デバイスであって、
   前記被覆材（３６）に形成されている凹部（３５）に入り込んだ接触ゾーン（５１）を有する第１の電気回路部品（５）と、
   前記凹部（３５）に入り込んだ接触ゾーン（６１）を有する第２の電気回路部品（６）と、
   前記接触ゾーン（５１，６１）に対してクリップ端（７１，７２）が電気的に接触するように前記凹部（３５）内に設けられた固定クリップ（７）と、
   前記凹部（３５）に挿入されたときに、前記凹部（３５）を蓋するとともに、前記接触ゾーン（５１，６１）と前記クリップ端（７１，７２）とを前記凹部（３５）の内面に対して押し付けるインターフェース部（２１）を有するインサート（２）と、を備えたことを特徴とする電気デバイス。
2. 前記インターフェース部（２１）が、前記固定クリップ（７）と前記第１及び第２の電気回路部品（５、６）との間の前記接触抵抗を改善するように、前記インサート（２）が、前記ステアリングホイール（１）上の装着された位置にあるときに、前記固定クリップ（７）を変形させるように配設されている、請求項１に記載のデバイス。
3. 前記固定クリップ（７）が、前記第２の電気回路部品（６）に接続された接続タブ又はラグなどの接続ゾーン（７５）を備える、請求項１又は２のいずれか一項に記載の電気デバイス。
4. 前記インサート（２）が、前記車両の前記乗員が触れることができる導電性接触面（２４）を含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の電気デバイス。
5. 前記インサート（２）の前記導電性接触面（２４）が、前記第１の電気回路部品（５）を形成する、請求項４に記載の電気デバイス。
6. 前記第１又は前記第２の電気回路部品（５，６）が、前記インサート（２）と前記固定クリップ（７）との間、又は前記固定クリップ（７）とステアリングホイールリム（３）などの前記車両構成要素（１）の一部との間に挟まれている、請求項１～３のいずれか一項に記載の電気デバイス。
7. 前記凹部が溝（３５）であり、
   前記固定クリップ（７）が、前記溝（３５）内に配設され、
   前記電気回路の前記第１の部品（５）又は前記第２の部品（６）のうちの少なくとも１つが、前記溝（３５）内に折り畳み部分を含む、請求項６に記載の電気デバイス。
8. 前記固定クリップ（７）が、前記インサート（２）内に配設された保持インターフェース（２２）によって、前記クリップ上に、前記インサート（２）をその前記装着された位置に保持するように配設された取り付けゾーン（７３）を備える、請求項１～７のいずれか一項に記載の電気デバイス。
9. 前記車両構成要素（１）が、ステアリングホイールリム（３）などの第１の部分と、ステアリングホイールスポーク（４）などの第２の部分と、を含み、
   前記車両構成要素（１）の前記第１の部分が、前記車両構成要素（１）の前記第２の部分と共有される接合部を含み、前記固定クリップ（７）が、前記共有される接合部に位置決めされている、請求項３に従属する請求項７に記載の電気デバイス。
10. 前記車両構成要素（１）上の前記インサート（２）の前記保持部が、前記車両構成要素（１）の前記部分内に形成されたキャビティに挿入される前記インサート（２）上の接着剤又は突起によって提供される、請求項６に従属する請求項８に記載の電気デバイス。
11. 前記保持インターフェース（２２）が、前記固定クリップ（７）を前記接触面（２４）から電気的に絶縁するように電気絶縁性である、請求項４に従属する請求項８に記載のデバイス。
12. －２つの異なる導電性層（５０１、５０３）を備え、第１の絶縁体（５０２）で分離された第１の電気回路部品（５）と、
    －２つの異なる導電性層（６０１、６０３）を備え、第２の絶縁体（６０２）で分離された第２の電気回路部品（６）と、
    －前記第１の電気回路部品（５）の前記層の第１の層と前記第２の電気回路部品（６）の前記層の第１の層との間に恒久的な電気接触で位置決めされた第１の固定クリップ（７）と、
    －前記第１の電気回路部品（５）の前記層の第２の層と前記第２の電気回路部品（６）の前記層の第２の層との間に恒久的な電気接触で位置決めされた第２の固定クリップ（７０）と、を備える、請求項１又は２のいずれか一項に記載の電気デバイス。
13. －前記第１及び第２の電気回路部品の前記第１の層が、検出層（５０１、６０１）であり、
    －前記第１及び第２の電気回路部品の前記第２の層が、保護層（５０３、６０３）であり、
    －前記第１の電気回路部品（５）の前記第１及び前記第２の層が、第１の静電容量センサを形成し、
    －前記第２の電気回路部品（６）の前記第１及び第２の層が、第２の静電容量センサを形成し、
    －前記第１のクリップ（７）が、前記第１のセンサ（５０１）の前記第１の層を前記第２のセンサ（６０１）の前記第１の層と接続し、前記第２のクリップ（７０）が、前記第１のセンサ（５０３）の前記第２の層を前記第２のセンサ（６０３）の前記第２の層と接続する、請求項１２に記載の電気デバイス。
14. －前記第１及び第２の電気回路部品（５，６）の前記第１の層（５０１、６０１）が、前記車両の前記乗員と前記第１及び第２の電気回路部品の前記第２の層（５０３、６０３）との間に配設されており、
    －前記第２のクリップ（７０）が、前記インサート（２）と前記第１又は前記第２の電気回路部品（５、６）の前記第２の層との間に挟まれている、請求項１３に記載の電気デバイス。
15. 請求項１～１４のいずれか一項に記載の電気デバイスを備える、自動車両。

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