DE20013784U1

DE20013784U1 - Beheizbares Fahrzeuglenkrad

Info

Publication number: DE20013784U1
Application number: DE20013784U
Authority: DE
Original assignee: TRW Automotive Safety Systems GmbH
Current assignee: ZF Automotive Safety Systems Germany GmbH
Priority date: 2000-08-07
Filing date: 2000-08-07
Publication date: 2000-09-28
Anticipated expiration: 2010-08-08

Description

PRINZ & PARTNER-GbR-'··· ·'··

PATENTANWÄLTE Manzingerweg 7

EUROPEANPATENTATTORNEYS D-81241 München

EUROPEAN TRADEMARK ATTORNEYS Tel. +49 89 89 69 80

7. August 2000

TRW Automotive Safety Systems GmbH & Co. KG

Hefner-Alteneck-Strasse 11
D-63743 Aschaffenburg

Unser Zeichen: T 9452 DR
KI/se

Beheizbares Fahrzeuglenkrad

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeuglenkrad, mit einem elektrisch beheizbaren Lenkradkranz, der eine innere Umschäumung aufweist, auf der ein Heizmittel aufgebracht ist, und einer außenseitigen Lederabdeckung.

Fahrzeuglenkräder oder Fahrzeugsitze, die beheizbar ausgeführt sind, haben in ihrem Inneren eine Heizung, die aus mehreren Heizdrähten gebildet wird. Beheizbare Fahrzeuglenkräder haben beispielsweise um den Lenkradkranz gewickelte Heizdrähte, die nach außen beispielsweise nur von der Belederung umgeben sind. Bei solchen Fahrzeuglenkrädern drückt sich aber sehr oft der Heizdraht nach außen sichtbar durch, was unerwünscht ist. Darüber hinaus besteht die Gefahr, daß die Heizdrähte korrodieren und einzelne Heizdrähte damit funktionsuntüchtig werden.

Bislang wird die außenseitige Belederung stets unmittelbar auf die Heizleiter aufgebracht, allenfalls wird noch ein Vlies dazwischengelegt. Die Struktur der Heizleiter zeichnet sich durch das Leder hindurch auf der Oberfläche ab. Dies ist selbst dann der Fall, wenn man zusätzlich noch unter der Heizmatte eine weiche Einbettung in Form einer Weichschaumwatte vorsieht. Durch den Einsatz von Vlies oder einer Weichschaummatte ergibt sich ein anderer unerwünschter Effekt, die Haptik ist nämlich zu weich.

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Die Erfindung schafft ein beledertes, beheizbares Fahrzeuglenkrad mit verbesserter Haptik, welches zu niedrigeren Kosten hergestellt werden kann. Dies wird bei einem Fahrzeuglenkrad der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß das Heizmittel eine Heizmatte ist und die Heizmatte außenseitig von einer äußeren Umschäumung umgeben ist. Das erfindungsgemäße Fahrzeuglenkrad wird in mehreren Schritten hergestellt. Zuerst wird das üblicherweise vorgesehene Lenkradskelett umschäumt, so daß die innere Umschäumung gebildet wird. Auf dieser inneren Umschäumung wird dann die Heizmatte befestigt. Anschließend wird dieses Zwischenprodukt in eine Schaumform gelegt und nochmals umschäumt, so daß die äußere Umschäumung gebildet wird. Schließlich muß nur noch auf die äußere Umschäumung die Lederabdeckung aufgebracht werden. Die Haptik dieses geschaffenen Lenkrads entspricht dem eines umlederten, nicht beheizbaren Lenkrades. Zudem ist ein Korrosionsschutz der Heizleiter in der Heizmatte auf einfache Weise dadurch erreicht, daß die äußere Umschäumung geschlossenporig ausgeführt ist.

Die Heizmatte kann beispielsweise aus einem Gewebe bestehen, auf dem Heizleiter befestigt sind. Darüber hinaus können die stromführenden Leiter Fäden innerhalb eines Textils bilden, das aus mehreren, nach einem festgelegten Muster ineinandergreifenden Fäden besteht, wobei die übrigen, nicht stromführenden Fäden die Leiter voneinander beabstanden. Die erfindungsgemäße Heizmatte besteht im Gegensatz zu dem zuvor genannten Heizleitergewirke aus leitenden und nichtleitenden Fäden. Fäden aus isolierendem Material beabstanden stromführende Fäden (Leiter) voneinander. Die isolierenden Fäden und die Leiter bilden zusammen ein Gewirk, ein Gestrick oder ein Gewebe, wobei die Leiter nicht etwa auf das Gewirk, das Gestrick oder das Gewebe aufgesetzt oder an ihm befestigt sind, sondern integraler Bestandteil des Gewirkes, Gestrickes oder Gewebes sind und damit bereits bei der Herstellung des Textiles, in den Kettenwirkautomaten oder Raschelmaschinen, Strickmaschinen oder Webmaschinen verarbeitet werden. Der Begriff "beabstandet" ist nicht so zu verstehen, daß die leitenden Fäden auf ihrer gesamten Länge beabstandet sind, denn aufgrund der Flexibilität der isolierenden Fäden und des geringen Abstandes der leitenden Fäden können sich aneinander angrenzende leitende Fäden durchaus mehrmals

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auf ihrer gesamten Länge berühren. Aufgrund der glatten Oberfläche der Heizmatte ist eine Umschäumung ohne Gaseinschlüsse möglich. Beim Stand der Technik, in dem Heizleiter um den Lenkradkranz gewickelt wurden, können sich Gasblasen aufgrund der unebenen Oberfläche sehr leicht bilden und in Richtung Außenoberfläche bewegen. Diese Gasblasen sind von außen tastbar oder sogar sichtbar.

Die isolierenden Fäden, die die Leiter beabstanden, sind vorzugsweise Kunststoffäden, insbesondere Polyesterfäden. Die Leiter verlaufen im wesentlichen parallel zueinander, bei der bevorzugten Ausführungsform verlaufen sie sinusförmig.

Die Heizleiter müssen nicht zwingend mehrere voneinander getrennte Leiter sein, vielmehr ist es auch möglich, wie bei Heizmatten sogar üblich, daß die Leiter einstückig ineinander übergehende Einzelabschnitte eines einzigen Leiters sind, der in Windungen eine große Fläche abdeckt.

Die Leiter sind gemäß der bevorzugten Ausführungsform unisoliert im Textil eingebunden.

Bei der bevorzugten Ausführungsform sind die Leiter Drähte, insbesondere aus einer Ni-Basislegierung wie NiCr80-20. Es hat sich herausgestellt, daß dieses hochkorrosionsfeste Material für Fahrzeuglenkradheizungen sehr geeignet ist. Aufgrund des hohen spezifischen Widerstandes können viele dünne Einzeldrähte vorgesehen sein, was bislang vermieden wurde. Die Einzeldrähte haben in der erfindungsgemäßen Heizmatte eine geringe Dicke (z.B. 0,056 mm) und sind geringfügig voneinander beabstandet, vorzugsweise mit einem Abstand von 0,5 bis 0,6 mm, also unter 1 mm Abstand, so daß sich die Heizdrähte beim Einsatz in einem Lenkrad auch nicht an einer Belederung abzeichnen und, bei unbeledertem Lenkrad, leicht und ohne Gaseinschlüsse umspritzen lassen.

Alternativ können die Leiter auch mit Ruß-, Graphit- oder metallischen Partikeln durchsetzte Kunststoff fäden sein.

Das erfindungsgemäße Lenkrad kann ferner eine Heizmatte in Form

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eines langgestreckten Körpers aufweisen, dessen Längsrichtung über den Umfang des Kranzes verläuft. Die Heizmatte ist damit schneller als bisherige Heizdrähte zu montieren, denn die bisherigen Heizdrähte wurden überwiegend spiralförmig um den Lenkradkranz gewickelt.
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Die Drähte ertrecken sich bei dieser Ausführungsform der Erfindung längs des Umfanges des Lenkradkranzes.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den nachfolgenden Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:

Figur 1 eine vergrößerte Draufsicht auf einen Teil einer Heizmatte, welche bei einem erfindungsgemäßen Fahrzeuglenkrad verwendet wird, 15

Figur 2 eine Draufsicht der gesamten Heizmatte nach Figur 1 und

Figur 3 ein erfindungsgemäßes Fahrzeuglenkrad.

In den Figuren 1 und 2 ist eine Heizmatte 1 dargestellt, die in ein Fahrzeuglenkrad integriert wird. Die Heizmatte 1 ist ein langgestreckter, flexibler und dünner Körper mit einer relativ glatten Oberfläche und ist ein gewirktes Textil, das aus im wesentlichen parallel in Längsrichtung verlaufenden, sich sinusförmig erstreckenden Leitern in Form von Drähten 3 und Polyesterfäden 5 besteht. Drähte 3 und Fäden 5 greifen ineinander, wobei durch die Tatsache, daß die Drähte 3 Teil des Gewirkes sind, über die Fäden 5 ein fester Abstand von beabstandeten Drähten 3 erreicht werden kann. Dieser Abstand beträgt zwischen 0,5 und 1,5 mm. Die Drähte 3 bestehen aus NiCr80-20, einer hochkorrosionsfesten Ni-Basislegierung. Der Abstand der Fäden 5, die die Drähte 3 umschlingen, beträgt ca. 1,5 mm.

Alternativ kann die Heizmatte auch ein Gestrick oder Gewebe sein, also ebenfalls ein Textil mit festgelegtem Muster, bei dem die Drähte integraler Bestandteil des Textiles sind. Die Drähte selbst sind unisoliert im Textil eingebunden. Im übrigen sind nicht alle Drähte voneinander elektrisch getrennt, vielmehr sind einzelne Drähte 3 ineinander übergehende Einzelabschnitte eines einzigen Heizdrahtes.

Bei der Heizmatte 1 in Figur 2 ist nur exemplarisch ein Draht 3 hervorgehoben dargestellt. Es sind mehrere Ausnehmungen 7 vorgesehen, die nach dem Einbau in das Lenkrad Durchgänge für die Ansätze der Speichen bilden.
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Die Stromquelle, an die die Heizmatte angeschlossen wird, ist nicht explizit dargestellt.

Das in Figur 3 dargestellte Fahrzeuglenkrad, in das die Heizmatte 1 nach Figur 1 eingebaut ist, hat eine Nabe 9, Speichen 11 und einen Lenkradkranz 13. Innerhalb des Lenkradkranzes ist das Skelett 15 im aufgeschnittenen Bereich zu erkennen. Das Lenkradskelett 15 ist umschäumt, wobei die Umschäumung aus zwei Schichten, nämlich einer inneren Schicht 17 (innere Umschäumung) und einer äußeren geschlossenporigen Schicht 19 (äußere Umschäumung) besteht. Diese beiden Schichten werden in unterschiedlichen Schritten hergestellt. Zuerst wird das Lenkradskelett 15 in die Schaumform gelegt und die Schicht 17 hergestellt. Anschließend wird die Heizmatte 1 mit ihrer Längsrichtung R (vgl. Figur 1) über den Umfang des Lenkradkranzes 13 verlaufend auf diesen aufgebracht, z.B. mittels Kleben. Anschließend wird das Lenkrad in eine weitere Schaumform gelegt und die Schicht 19 wird geschäumt. Dabei verbinden sich der Schaum und die Heizmatte miteinander, so daß keine Klebeverbindung oder dergleichen mehr notwendig ist. Gaseinschlüsse an der Oberfläche des Textils können aufgrund deren Glattheit vermieden werden.

Anschließend wird das Lenkrad mit einer Lederabdeckung 25 umgeben. Die Drähte zeichnen sich aufgrund der geringen Dicke und ihrer geringen Beabstandung außen nicht ab. Während bei bisherigen Lenkradheizungen nur einige wenige Einzeldrähte verwendet werden, sind bei der Ausführungsform nach Figur 3 mehrere Dutzend eng voneinander beabstandete Heizleiter vorgesehen, die eine gleichmäßige, schnelle Beheizung des Lenkrades ermöglichen.

In Figur 3 sind im übrigen auch die Ausnehmungen 7 angedeutet, in deren Bereich sich der Ansatz der Speichen 11 befindet.

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Die Enden der Heizleiter werden aus thermischen Gründen auf mehrere Bündel aufgeteilt. Um die Optik des Lenkrades nicht zu beeinträchtigen, werden die Bündel in Nuten in den geschäumten Schichten verlegt.

Der Anschluß der Bündel an elektrische Kontaktleitungen, z.B. Kupferleitungen, erfolgt entfernt vom Lenkradkranz, vorzugsweise in Bereichen, die nicht mehr von Korrosionsmedien erreicht werden können.

Die Heizdrähte können auch mit elektrischen Anschlußleitungen, die ebenfalls aus einer Ni-Basislegierung bestehen, verwoben werden. Da die Anschlußleitung oder -leitungen viel dicker als die Heizdrähte sind, sind vorzugsweise in den geschäumten Schichten Nuten zur Unterbringung der Anschlußleitungen vorgesehen.

Alternativ können die Heizleitungen auch aus leitfähigen Kunststoffasern, die z.B. mit Ruß-, Graphit- oder metallischen Partikeln versetzt sind, bestehen.

Claims

1. Fahrzeuglenkrad, mit einem elektrisch beheizbaren Lenkradkranz (13), der eine innere Umschäumung aufweist, auf der ein Heizmittel aufgebracht ist, und einer außenseitigen Lederabdeckung, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizmittel eine Heizmatte ist und die Heizmatte außenseitig von einer äußeren Umschäumung umgeben ist.

2. Fahrzeuglenkrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der äußeren Umschäumung (19) unmittelbar die Lederabdeckung (25) aufgebracht ist.

3. Fahrzeuglenkrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Umschäumung (19) aus geschlossenporigem Schaum gebildet ist.

4. Fahrzeuglenkrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizmatte an eine elektrische Spannungsquelle anzuschließende, stromführende Leiter aufweist, die Fäden innerhalb eines aus nach einem festgelegten Muster ineinandergreifenden Fäden (5) bestehenden Textiles bilden, dessen übrige, nicht stromführende Fäden (5) die Leiter voneinander beabstanden.

5. Fahrzeuglenkrad nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die die Leiter beabstandenden, elektrisch isolierenden Fäden (5) Kunststofffäden, insbesondere Polyesterfäden sind.

6. Fahrzeuglenkrad nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter im wesentlichen parallel verlaufen.

7. Fahrzeuglenkrad nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter sinusförmig verlaufen.

8. Fahrzeuglenkrad nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter integraler Bestandteil eines Gewirkes, Gestrickes oder Gewebes sind.

9. Fahrzeuglenkrad nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter unisoliert im Textil eingebunden sind.

10. Fahrzeuglenkrad nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter Drähte (3) aus NiCr80-20 sind.

11. Fahrzeuglenkrad nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter elektrisch leitende Kunststofffäden sind.

12. Fahrzeuglenkrad nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitenden Kunststofffäden Ruß, Graphit oder metallische Partikel enthalten.

13. Fahrzeuglenkrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizmatte (1) ein langgestreckter Körper ist, der in Längsrichtung über den Umfang des Lenkradkranzes (13) verläuft.

14. Fahrzeuglenkrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter sich längs des Umfanges des Lenkradkranzes (13) erstrecken.