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JP7796066B2 - 電気デバイスを有する車両ステアリングホイール - Google Patents
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JP7796066B2 - 電気デバイスを有する車両ステアリングホイール - Google Patents

電気デバイスを有する車両ステアリングホイール

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Description

本発明は、一般に、車両ステアリングホイールに関し、特に、リムに電気デバイス(加熱するためのデバイス、又はユーザとの接触若しくは近接を検出するためのデバイスなど)を備えた車両ステアリングホイールに関する。
従来技術では、特にリムに電気デバイス(加熱するためのデバイス、又はユーザとの接触若しくは近接を検出するためのデバイスなど)を備えた車両ステアリングホイールにおいて、リムのコア上に電気デバイスを配置することが知られている。コアは、典型的には、オーバーモールド材料(overmolding material)でオーバーモールドされたフレームからなる。次に、電気デバイスは、可撓性基板によって担持された導電体を備える。電気デバイスに対するフレームの近接性に応じて、フレームが電気デバイスの動作を妨害することが起こり得る。フレームが導電体に接近又は接触する場合、ショート又は干渉測定の乱れが発生する可能性がある。
本発明の目的は、上述した背景技術の欠点を克服することであり、特に、第1に、フレームが電気デバイスに接近していても機能が損なわれない電気デバイスを備えた車両ステアリングホイールを提案することである。
したがって、本発明の第1の態様は、
車両のステアリング要素に接続されるように構成されたハブと、
このハブに取り付けられた少なくとも1つの分岐部と、
当該少なくとも1つの分岐部に取り付けられたリムであって、
・フレーム部分と、フレーム部分上に少なくとも部分的にオーバーモールドされたオーバーモールド材料とによって画定されたコア、及び
・コアの少なくとも一部を覆い、かつコアに面して配置された少なくとも1つの導電体を支持する基板を備える電気デバイス
を備えるリムとを備え、
ステアリングホイールは、導電体とコアとの間に電気的に配置された絶縁フィルムを備えることを特徴とする、車両ステアリングホイールに関する。
電気デバイスとコアとの間に設置された絶縁フィルムは、オーバーモールド材料が存在しない場合、及び/若しくはオーバーモールド材料が小さい厚さ、局所的な不連続性、又は穿孔を有する場合であっても、コアの導電体とコアとの間の完全な電気絶縁及び最小距離を保証することを可能にする。コアに面して配置された導電体は、部分的に若しくは全体的に、コアの側にある基板の外面にあってもよく、かつ絶縁シースがなくてもよい(言い換えれば、導電体の導電性材料は裸である)ことに留意されたい。導電体は、基板に部分的に埋め込むことができ、一度に又は繰り返して基板を貫通して一方の面から他方の面に進むことができる。いずれにしても、導電体は、基板と同一平面及び/又は基板の外部にあってもよく、その結果、絶縁フィルムなしでフレームと接触若しくは近接すると、動作不良(ショート又は測定妨害)を引き起こす可能性があり、そのような動作不良は、導電体とコアとの間に配置された絶縁フィルムのおかげで回避される。
一実施形態によれば、電気デバイスは、当該少なくとも1つの導電体を支持する単一の基板を備えることができる。
一実施形態によれば、基板は、当該少なくとも1つの導電体を電気デバイス内に位置決めすることができる。
一実施形態によれば、電気絶縁フィルムは、フレーム部分上に少なくとも部分的にオーバーモールドされたオーバーモールド材料の第1の層を覆うことができる。この実施形態によれば、オーバーモールド材料の第2の層は、フレームの部分上、及び/又は電気の絶縁フィルム上、及び/又は電気デバイス上に少なくとも部分的にオーバーモールドされて設けられてもよい。この実施形態によれば、オーバーモールド材料の第2の層は、ステアリングホイール上に電気絶縁フィルム及び/又は電気デバイスを組み立てた後にオーバーモールドされてもよい。電気絶縁フィルムは、当然ながら薄く(0.2mm未満、0.01mm~0.05mmの厚さを有する)、リムの直径を大きくすることなく、オーバーモールド材料の2つの別個の層を提案することを可能にする。
一実施形態によれば、電気絶縁フィルムは、それ自体独立した構成要素を形成することができる。言い換えれば、電気絶縁フィルムは、独立したシート(コア上に組み立てる前)によって形成される、エンベロープ若しくはバリア、又は導電体をコアから隔てるフィルムであり得る。特に、電気絶縁フィルムは、接着層のない構成要素を形成してもよい。特に、絶縁フィルムは、コア上及び/若しくは電気デバイス上(又は電気デバイス内部)に塗布された接着剤の層ではない。
一実施形態によれば、電気絶縁フィルムは、フレーム部分上に少なくとも部分的にオーバーモールドされたオーバーモールド材料上に直接配置することができる。この実施形態によれば、電気絶縁フィルムは、フレーム部分上に少なくとも部分的にオーバーモールドされたオーバーモールド材料上に直接接合又は取り付けることができる。
一実施形態によれば、電気絶縁フィルムは、電気デバイスの基板とは別個であり得る。
一実施形態によれば、電気デバイスの外面及び/又は導電体を隔てる距離は、電気デバイスの表面の少なくとも50%、好ましくは電気デバイスの表面の少なくとも70%について、電気デバイスのコア及び/又は導電体を隔てる距離よりも小さい。言い換えれば、電気デバイスは、代わりにリムの外側部分に配置される。
一実施形態によれば、基板はフィルムではない。一実施形態によれば、基板は多孔質支持体であり、かつ/又は貫通開口部(織布若しくは不織布の糸との間の開口部、連続気泡発泡体の開口部など)を有している。このような開口部は、導電体とコアとの間の接触を防止することができない、その結果、電気絶縁フィルムは、良好な電気絶縁を保証する。
一実施形態によれば、基板は、織布、(絡み合った繊維の)不織布、連続気泡を有する発泡体、又は穿孔シート若しくは多孔質シートであってもよい。一実施形態によれば、基板は、プラスチック(ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリアミド、ポリウレタン、ポリエーテル、ポリエステル、ポリエチレン、熱可塑性ポリウレタン(TPU)、エチレン-プロピレン-ジエンモノマー(EPDM)などのエラストマー、ポリプロピレンなど)、無機材料(ガラス繊維など)、又はこれらの材料の混合物から作製することができる。
一実施形態によれば、導電体(例えば加熱要素)は、基板上に縫い付けられ得る。特に、導電体は、基板を貫通するワイヤによって基板上に取り付けることができる。そのような取り付けは、基板に少なくとも部分的に穴を開け、電気絶縁のない部分を生成する可能性があり、シームの後に(又は基板上への導電体の取り付けの後に)貼られた絶縁フィルムは、穿孔及び/又は貫通孔がない。
一実施形態によれば、絶縁フィルムは、導電体がコアに面している位置においてのみ、電気デバイスとコアとの間に存在してもよい。導電体がコアを覆う電気デバイスの全表面上に存在しない場合、例えば、導電体が存在するか又は同一平面にある「活性」表面上にのみ、絶縁フィルムを設けることが可能である。絶縁フィルムは、例えば、それを数ミリメートル通過することによって、この「活性」表面を覆うように提供されてもよい。
一実施形態によれば、絶縁フィルムは、200μm未満、優先的には10μm~100μm、理想的には10μm~50μmの厚さを有する。絶縁フィルムは、車両ステアリングホイールのユーザに見える折り目を形成することなくリム上に置く若しくは被覆することができるように、リムの複雑な形状に適合するように十分に柔軟及び/又は可撓性で提供されてもよい。
一実施形態によれば、絶縁フィルムは、ポリエチレン(PE)、又はポリウレタン(PU)、又はエチレン-プロピレン-ジエンモノマー(EPDM)、又はポリ(塩化ビニル)(PVC)、又は熱可塑性ポリウレタン(TPU)から形成することができる。絶縁フィルムは、車両ステアリングホイールのユーザに見える折り目を形成することなくリム上に置く若しくは被覆することができるように、リムの複雑な形状に適合するように十分に柔軟及び/又は可撓性で提供されてもよい。
一実施形態によれば、ポリマーを含むフィルムは、ポリエチレンPE、及び/又はポリウレタンPU、及び/又はエチレン-プロピレン-ジエンモノマーEPDMモノマー、及び/又はポリ塩化ビニルPVC、及び/又は熱可塑性ポリウレタンTPUを含んでもよい。ポリマーを含むフィルムは、車両ステアリングホイールのユーザに見える折り目を形成することなくリム上に置く若しくは被覆することができるように、リムの複雑な形状に適合するように十分に柔軟及び/又は可撓性で提供されてもよい。
一実施形態によれば、絶縁フィルムは、孔のない連続的なフィルムであってもよい。一実施形態によれば、絶縁フィルムは、水に対して不透過性のフィルム、及び/又はプラスチック材料のフィルム、及び/又はプラスチック材料の層を含む複合フィルム、及び/又は水に対して不透過性の材料から作製された層を含む複合フィルムであり得る。
一実施形態によれば、絶縁フィルムは、少なくとも5,000mmの水、好ましくは少なくとも10,000mmの水、好ましくは少なくとも15,000mmの水、非常に優先的には少なくとも20,000mmの水の静水圧に対する抵抗を有することができる。ISO811標準に基づく試験を開始することが可能であり、この試験は、フィルムに、ますます大きな高さの水柱を適用することからなる。水がフィルムを通過すると、試験は停止する。
一実施形態によれば、絶縁フィルムは、1.10g/cm~1.30g/cmの値の範囲内に含まれる密度を有する。絶縁フィルムは、車両ステアリングホイールのユーザに見える折り目を形成することなくリム上に置く若しくは被覆することができるように、リムの複雑な形状に適合するように十分に柔軟及び/又は可撓性で提供されてもよい。
一実施形態によれば、絶縁フィルム及び電気デバイスは、好ましくは電気デバイスがステアリングホイール上に組み立てられる前に、層状構造を形成してよい。言い換えれば、絶縁フィルム及び電気デバイスは、単一の構成要素を形成し、リム上に置かれることができる。
一実施形態によれば、絶縁フィルムは、接着剤によって電気デバイス及び/又はコアに取り付けることができる。アセンブリは頑丈であり得る。
一実施形態によれば、絶縁フィルムは、水性接着剤によってコアに取り付けることができる。
一般に、接着剤は、液体若しくはペースト状の接着剤、及び/又は乾燥ステップ中に蒸発する少なくとも1つの液体部分を有する接着剤である。一実施形態によれば、接着剤は水性接着剤である。代替形態によれば、接着剤は、溶剤形接着剤、又は溶剤若しくは有機溶剤を有する接着剤である。言い換えれば、接着剤の塗布中に、接着剤の液体部分(水若しくは有機溶媒)が多孔質材料に移動し、かつ/又は電気デバイスの動作を妨害する可能性がある。絶縁フィルムは、液体部分に対して不透過性のバリアとして機能し、液体部分が多孔質材料内に移動すること、及び/又は電気デバイスの動作を妨げることを防止することができる。
一実施形態によれば、絶縁フィルムは、接着剤によってのみコアから隔てられ得る。構造は単純なままであることができ、動作不良(ショート又は測定妨害)を回避するために他の中間構成要素を必要としない。
一実施形態によれば、ステアリングホイールは、電気デバイス上に少なくとも部分的にオーバーモールドされた第2のオーバーモールド材料を含んでよい。言い換えれば、電気デバイスを第2のオーバーモールド材料で少なくとも部分的に埋め込むことが提供されてもよい。この場合、第1のオーバーモールド材料の最小厚さは小さくてもよく、フレームとコアの外面との間の近接のリスクは大きい。
一実施形態によれば、電気デバイスは、加熱デバイス、及び/又はステアリングホイールとユーザの接触若しくは近接を検出するためのデバイスを形成することができる。
一実施形態によれば、電気デバイスの基板は、0.10g/cm~0.80g/cmの範囲の値の範囲に含まれ得る密度を有する発泡体であってもよい。そのような基板は、車両ステアリングホイールのユーザに見える折り目を形成することなくリム上に置く若しくは被覆することができるように、リムの複雑な形状に適合するように十分に柔軟及び/又は可撓性であるように提供されてもよい。電気デバイスは、コアを少なくとも部分的に覆うシースであってもよい。基板は、コアの全部又は一部を覆うための、柔軟な可撓性シート又はプレートの形状を有してもよい。
一実施形態によれば、電気デバイスの基板は、ポリエチレン(PE)、又はポリウレタン(PU)、又はエチレン-プロピレン-ジエンモノマー(EPDM)、又はポリ(塩化ビニル)(PVC)から形成することができる。そのような基板は、車両ステアリングホイールのユーザに見える折り目を形成することなくリム上に置く若しくは被覆することができるように、リムの複雑な形状に適合するように十分に柔軟及び/又は可撓性であるように提供されてもよい。
一実施形態によれば、電気デバイスの基板は、ポリエチレンPE、及び/又はポリウレタンPU、及び/又はエチレン-プロピレン-ジエンモノマーEPDMモノマー、及び/又はポリ塩化ビニルPVCを含むことができる。そのような基板は、ユーザに見える折り目を形成することなくリム上に置く若しくは被覆することができるように、リムの複雑な形状に適合するように十分に柔軟及び/又は可撓性であるように提供されてもよい。
一実施形態によれば、電気デバイスの基板は、500μmより大きい厚さを有することができる。そのような基板は、車両ステアリングホイールのユーザに見える折り目を形成することなくリム上に置く若しくは被覆することができるように、リムの複雑な形状に適合するように十分に柔軟及び/又は可撓性であるように提供されてもよい。
一実施形態によれば、電気デバイスの基板は、連続気泡発泡体によって形成されてもよい。そのような基板は、車両ステアリングホイールのユーザに見える折り目を形成することなくリム上に置く若しくは被覆することができるように、リムの複雑な形状に適合するように十分に柔軟及び/又は可撓性であるように提供されてもよい。
本発明の別の態様は、第1の態様による車両ステアリングホイールを備える自動車に関する。
本発明の他の特徴及び利点は、本発明の実施形態の詳細な説明を読むことで、より明らかとなり、本発明の実施形態の詳細な説明は、例として提供されているが、これらになんら限定されず、以下の添付の図面によって示されている。
車両ステアリングホイールの正面図である。 図1の車両ステアリングホイールのリムの断面図を示す。 図1のステアリングホイールのリムの別の断面図を示す。 図1の車両ステアリングホイールのリムの電気デバイスの概略図を示す。
図1は、リム10、ハブ30、及びリム10をハブ30に接続するブランチ20とを有する車両ステアリングホイールを示す。リム10は、車両を運転するためにリム10を手で握ることができるユーザに操作インターフェースを提供する。快適性を向上させ、かつ/又は運転支援オプションを提案するために、リム10は、1つ以上の電気デバイス(加熱及び/又はユーザとの接触若しくは近接を検出するためのデバイス)を装備又は被覆することができる。
これらの機能を実行するために、電気デバイスはリム10の外面の下に配置することができる。図1の直線II-IIに沿った図2の概略断面図に示されるように、リム10は、特に以下のもの、
-フレーム11
-オーバーモールド材料12
-電気デバイス14
-外側シース15、とを備える。
フレーム11は、典型的には、車両ステアリングホイールのフレームワークを形成する金属部品である。注入された金属部品、例えばマグネシウムを提供することが可能である。オーバーモールド材料12は、フレームワーク11に裏付けすることを可能にし、例えば、プラスチック、ポリマー、発泡体、ポリウレタン発泡体であってもよい。したがって、フレーム11及びオーバーモールド材料12は、リム10のコアNを形成する。
電気デバイス14は、図4に概略的に示されており、基板141(例えば、プラスチック材料、ポリマー、発泡体、連続気泡発泡体などの可撓性シート)を備えることができ、その上に導電体142、又は複数の導電体(縫合された1つ以上の金属ワイヤ、導電性材料の配置、布若しくは導電性不織布など)を設けることができる。図4は、その機能が以下に説明されるであろう絶縁フィルム13を示す。
最後に、外側シース15が全体を覆い、魅力的な外観を提供する。天然若しくは合成皮革、又は任意の他の被覆材料で作られたシースを提供することが可能である。外側シース15はシーム16で縫合することができる。
図2は、図1の直線II-IIに沿ったリム10の断面を示し、図3は、図1の直線III-IIIに沿ったリム10の別の断面を示す。図3は、図2と同じ要素を示すが、図3に示されるように、フレーム11は、異なる形状を有することができ、オーバーモールド材料12の外面のうちの1つにより近く設置することができる。
電気デバイス14に関して、電気デバイス14の導電体142が、少なくとも部分的に基板141の表面上にあり、リム10のコアNに面するように提供されてもよい。図3の状況では、フレーム11の近接は問題を引き起こし、例えば、接触若しくは近接センサ(典型的には容量性)のショート又はフレーム内の動作の妨害を引き起こす可能性がある。
いかなるリスクも防止するために、絶縁フィルム13が、リム10の電気デバイス14とコアNとの間に設けられ、すなわち、絶縁フィルム13が、電気デバイス14並びにオーバーモールド材料12及び/又はフレーム11との間に設けられる。したがって、絶縁フィルム13によって電気絶縁が提供され、かつ/又は、電気デバイス14とオーバーモールド材料12及び/若しくはフレーム11との間に最小距離(絶縁フィルム13の厚さ)が維持される。
詳細には、絶縁フィルム13は、ステアリングホイールの複雑な形状に適合するために、十分に柔軟かつ変形可能であるように設けられ得る。この目的のために、ポリエチレン(PE)、又はポリウレタン(PU)、又はエチレン-プロピレン-ジエンモノマー(EPDM)、又はポリ(塩化ビニル)(PVC)、又は熱可塑性ポリウレタン(TPU)の絶縁フィルム13を形成することが提供され得る。熱可塑性ポリウレタン(TPU)が好ましい場合がある。絶縁フィルム13は、200μm未満、優先的には10μm~100μm、理想的には10μm~50μmの厚さを有する。絶縁フィルムは、1.10g/cm~1.30g/cmの値の範囲内に含まれる密度を有してもよい。
リム10のコアN上に直接置かれる積層体を得るために、任意の性質の接着要素(帯状の接着剤上に使用され、問題の構成要素のうちの1つの上に予め置かれた接着剤の薄層、又は手動若しくは自動化された方法で置かれ得る両面接着テープ、又は絶縁フィルム13及び/若しくは電気デバイス14のいずれかの上に塗布された接着剤など)によって、絶縁フィルム13を電気デバイス14上に取り付けることが提供される。この場合、任意の性質の接着要素(帯状の接着剤上に使用され、問題の構成要素のうちの1つの上に予め置かれた接着剤の薄層、又は手動若しくは自動化された方法で置かれ得る両面接着テープ、又は絶縁フィルム13及び/若しくはリムのコアNのいずれかの上に塗布された接着剤など)を提供することも可能である。この構成によれば、リム10のコアN上に、絶縁フィルム13及び電気デバイス14が一回の動作で置かれる。
あるいは、絶縁フィルム13をコアNに取り付け、次いで電気デバイス14を取り付けることが提供される。各動作のために、任意の性質の接着要素(帯状の接着剤上に使用され、問題の構成要素のうちの1つの上に予め置かれた接着剤の薄層、又は手動若しくは自動化された方法で置かれ得る両面接着テープ、又は組み立てられることになる構成要素うちの1つの上に塗布された接着剤など)を使用することが可能である。この構成によれば、絶縁フィルム13及び電気デバイス14は、リム10のコアN上に2つの連続した動作で置かれる。
要約すると、ステアリングホイールを組み立てるために、リム10の被覆に関して2つの方法を提供することができる。一回の被覆方法では、電気デバイス14及び外側シース15は、事前に一緒に組み立てられ、次いで、リム10上に一回の操作で配置される。二回の被覆方法では、電気デバイス14及び外側シース15は、リム10上に二回の操作で連続的に組み立てられる。いずれの場合も、絶縁フィルムは、コアと電気デバイスとの間、特にコアと電気デバイスの導電体との間に置かれる。
本発明に係る車両ステアリングホイール及びその製造方法は、産業上利用可能である。
当業者にとって自明である様々な修正及び/又は改善が、本発明の範囲から逸脱することなく、本明細書に記載の本発明の異なる実施形態になされてもよいことが理解されよう。

Claims (15)

  1. 車両ステアリングホイールであって、
    前記車両のステアリング要素に接続されるように構成されたハブ(30)と、
    前記ハブ(30)に取り付けられた少なくとも1つの分岐部(20)と、
    前記少なくとも1つの分岐部(20)に取り付けられたリム(10)であって、
    フレーム部分(11)と、前記フレーム部分(11)上に少なくとも部分的にオーバーモールドされたオーバーモールド材料(12)とによって画定されたコア(N)、及び
    前記コア(N)の少なくとも一部を覆い、前記コア(N)に面して配置された基板(141)と、前記基板(141)の外部に配置されて前記基板(141)に支持された少なくとも1つの導電体(142)とを備える電気デバイス(14)
    を備えるリム(10)とを備え、
    前記基板(141)は、多孔質支持体であると共に貫通開口部を有し、
    前記ステアリングホイールは、前記導電体(142)と前記コア(N)との間に電気的に配置された絶縁フィルム(13)を備え
    前記貫通開口部を通じて前記コア(N)と前記導電体(142)とが接触して生じる動作不良を前記絶縁フィルム(13)が回避することを特徴とする、
    車両ステアリングホイール。
  2. 前記絶縁フィルム(13)が、10μm~100μmの厚さを有し、孔のない連続的なフィルムである、請求項1に記載の車両ステアリングホイール。
  3. 前記絶縁フィルム(13)は、ポリエチレン(PE)、及び/又はポリウレタン(PU)、及び/又はエチレン-プロピレン-ジエンモノマー(EPDM)のポリマー、及び/又はポリ塩化ビニル(PVC)、及び/又は熱可塑性ポリウレタン(TPU)を含む、請求項1又は2に記載の車両ステアリングホイール。
  4. 前記絶縁フィルム(13)は、1.10g/cm~1.30g/cmの値の範囲内に含まれる密度を有する、請求項1又は2に記載の車両ステアリングホイール。
  5. 前記絶縁フィルム(13)及び前記電気デバイス(14)は、前記電気デバイス(14)が前記ステアリングホイール上に組み立てられる前に、積層構造を形成する、請求項1又は2に記載の車両ステアリングホイール。
  6. 前記絶縁フィルム(13)は、接着剤によって前記電気デバイス(14)及び/又は前記コア(N)に取り付けられている、請求項1又は2に記載の車両ステアリングホイール。
  7. 前記絶縁フィルム(13)は、水性接着剤によって前記コア(N)に取り付けられている、請求項6に記載の車両ステアリングホイール。
  8. 前記絶縁フィルム(13)は、接着剤によってのみ前記コア(N)から隔てられている、請求項1又は2に記載の車両ステアリングホイール。
  9. 前記ステアリングホイールは、前記電気デバイス(14)上に少なくとも部分的にオーバーモールドされた第2のオーバーモールド材料を含む、請求項1又は2に記載の車両ステアリングホイール。
  10. 前記電気デバイス(14)は、加熱デバイス及び/又はユーザと前記ステアリングホイールとの接触若しくは近接を検出するためのデバイスを形成する、請求項1又は2に記載の車両ステアリングホイール。
  11. 前記電気デバイス(14)の前記基板(141)は、0.10g/cm~0.80g/cmの値の範囲内に含まれる密度を有する発泡体である、請求項1又は2に記載の車両ステアリングホイール。
  12. 前記電気デバイス(14)の前記基板(141)は、ポリエチレン(PE)、及び/又はポリウレタン(PU)、及び/又はエチレン-プロピレン-ジエンモノマー(EPDM)のポリマー、及び/又はポリ(塩化ビニル)(PVC)を含む、請求項1又は2に記載の車両ステアリングホイール。
  13. 前記電気デバイス(14)の前記基板(141)は、500μmより大きい厚さを有する、請求項1又は2に記載の車両ステアリングホイール。
  14. 前記電気デバイス(14)の前記基板(141)は、連続気泡発泡体で作られている、請求項1又は2に記載の車両ステアリングホイール。
  15. 請求項1又は2に記載の車両ステアリングホイールを備える自動車。
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