DE102024003221A1

DE102024003221A1 - Air conditioning device for a steering wheel of a motor vehicle and motor vehicle with air conditioning device

Info

Publication number: DE102024003221A1
Application number: DE102024003221.5A
Authority: DE
Inventors: Michael Schliep; Klaus- Dieter Haag
Original assignee: Mercedes Benz Group AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2024-10-04
Filing date: 2024-10-04
Publication date: 2025-09-25

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Klimatisierungseinrichtung für ein Steuerrad eines Kraftwagens, wobei die Klimatisierungseinrichtung wenigstens eine Luftfördereinrichtung (10) zum Fördern von Luft umfasst, welche an einer einem Fahrer des Kraftwagens abgewandten Steuerradrückseite (24), insbesondere an einer steuerradrückseitigen Steuerradabdeckung, anordenbar ist, wodurch wenigstens ein Teilbereich einer dem Fahrer abgewandten Rückseite eines Steuerradrings (22) des Steuerrades mit der Luft beaufschlagbar ist. Zudem betrifft die Erfindung einen Kraftwagen mit einer solchen Klimatisierungseinrichtung. The invention relates to an air conditioning system for a steering wheel of a motor vehicle, wherein the air conditioning system comprises at least one air conveying device (10) for conveying air, which can be arranged on a steering wheel rear side (24) facing away from a driver of the motor vehicle, in particular on a steering wheel rear cover, whereby at least a partial area of a steering wheel ring (22) facing away from the driver can be exposed to air. Furthermore, the invention relates to a motor vehicle with such an air conditioning system.

Description

Die Erfindung betrifft eine Klimatisierungseinrichtung für ein Steuerrad eines Kraftwagens sowie einen Kraftwagen mit einer solchen Klimatisierungseinrichtung.The invention relates to an air conditioning device for a steering wheel of a motor vehicle and to a motor vehicle with such an air conditioning device.

Zum Erwärmen von Steuerrädern oder Lenkrädern von Kraftwägen sind sogenannte Litzenheizungen bekannt, bei welchen sich unter einem Steuerradbezug eine Heizmatte befindet, welche aus einzelnen Litzen oder stromleitfähigen, bezogen auf elektrischen Strom, Drähten besteht, welche sich bei einer Bestromung erwärmen und somit das Steuerrad heizen. Nachteilig hierbei ist, insbesondere im Winter, dass Finger und Handaußenflächen eines Fahrers, welcher das Steuerrad festhält, an deren Außenseiten oder dem Steuerrad abgewandten Seiten kalt bleiben können, trotz einer Bestromung der Heizmatte.For heating steering wheels or steering wheels of motor vehicles, so-called stranded wire heaters are known. These consist of a heating mat underneath a steering wheel cover. This heating mat consists of individual stranded wires or electrically conductive wires that heat up when energized, thus heating the steering wheel. The disadvantage of this, especially in winter, is that the fingers and outer palms of a driver holding the steering wheel can remain cold on the outside or on the sides facing away from the steering wheel, despite the heating mat being energized.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine besonders effiziente Klimatisierungseinrichtung für ein Steuerrad eines Kraftwagens sowie einen Kraftwagen mit einer solchen Klimatisierungseinrichtung bereitzustellen.The invention is based on the object of providing a particularly efficient air conditioning device for a steering wheel of a motor vehicle and a motor vehicle with such an air conditioning device.

Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen oder Ausführungsformen der Erfindung sind durch die abhängigen Patentansprüche, die folgende Beschreibung sowie die Figuren beschrieben.The object is achieved by the subject matter of the independent patent claims. Advantageous developments or embodiments of the invention are described by the dependent patent claims, the following description, and the figures.

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Klimatisierungseinrichtung für ein Steuerrad eines Kraftwagens, wobei die Klimatisierungseinrichtung wenigstens eine Luftfördereinrichtung zum Fördern von Luft umfasst, welche an einer einem Fahrer des Kraftwagens abgewandten Steuerradrückseite, insbesondere an einer steuerradrückseitigen Steuerradabdeckung, anordenbar ist, wodurch wenigstens ein Teilbereich einer dem Fahrer abgewandten Rückseite eines Steuerradrings des Steuerrades mit der Luft beaufschlagbar ist. Mit anderen Worten soll eine Rückseite, beispielsweise eine einer Windschutzscheibe oder Frontscheibe des Kraftwagens zugewandte Seite des Steuerrades, mit von der wenigstens einen Luftfördereinrichtung geförderten Luft anblasbar sein, wobei die wenigstens eine Luftfördereinrichtung an einer Steuerradrückseite anordenbar ist. Durch die unmittelbare Nähe der wenigstens einen Luftfördereinrichtung zu einer oder beiden Händen eines Fahrers, welche das Steuerrad umgreifen können, kann Wärme, insbesondere im im Kraftwagen angeordneten Zustand der Klimatisierungeinrichtung, der von der Luftfördereinrichtung geförderten Luft insbesondere an den Fingern besonders schnell und dreidimensional für den Fahrer spürbar sein und über die Finger kann sich diese Wärme in die jeweilige Hand hin ausbreiten und beim Fahrer in vorteilhafter Weise Behaglichkeit schaffen. Mit der „unmittelbaren Nähe“ ist hier insbesonders ein Abstand einer jeweiligen Luftfördereinrichtung zu wenigstens einer das Steuerrad umgreifenden Hand des Fahrers von 3 bis 20 cm gemeint. Mit der wenigstens einen Luftfördereinrichtung sind eine oder mehrere Luftfördereinrichtungen gemeint, insbesondere zwei Luftfördereinrichtungen. Die Luftfördereinrichtung kann an der von dem Fahrer abgewandten Steuerradrückseite, insbesondere an einer steuerradrückseitigen Steuerradabdeckung anordenbar sein, wobei die Steuerradabdeckung beispielsweise einen Teil einer Rückseite des Steuerrades und eine mit dem Steuerrad verbundene Lenkstange abdecken kann. Dadurch, dass die Klimatisierungseinrichtung, insbesondere die Luftfördereinrichtung, an dieser Steuerradabdeckung anordenbar ausgebildet ist, ergibt sich zudem der Vorteil, dass lediglich an der Steuerradabdeckung eine Halteeinrichtung zur Aufnahme und/oder Montage der wenigstens einen Luftfördereinrichtung vorgesehen sein muss, wodurch sich ein Herstellungsaufwand des gesamten Steuerrades mit einer solchen Klimatisierungseinrichtung besonders gering halten lässt.A first aspect of the invention relates to an air conditioning device for a steering wheel of a motor vehicle, wherein the air conditioning device comprises at least one air conveying device for conveying air, which can be arranged on a steering wheel rear side facing away from a driver of the motor vehicle, in particular on a steering wheel cover on the rear side of the steering wheel, whereby at least a partial area of a rear side of a steering wheel ring of the steering wheel facing away from the driver can be exposed to the air. In other words, a rear side, for example a side of the steering wheel facing a windshield or front windshield of the motor vehicle, can be exposed to air conveyed by the at least one air conveying device, wherein the at least one air conveying device can be arranged on a steering wheel rear side. Due to the immediate proximity of the at least one air delivery device to one or both hands of a driver, which can grip the steering wheel, the heat from the air delivered by the air delivery device can be felt particularly quickly and three-dimensionally by the driver, particularly at the fingers, particularly when the air conditioning system is installed in the motor vehicle. This heat can spread via the fingers into the respective hand and advantageously create comfort for the driver. "Immediate proximity" here refers in particular to a distance of 3 to 20 cm between a respective air delivery device and at least one of the driver's hands gripping the steering wheel. The at least one air delivery device refers to one or more air delivery devices, in particular two air delivery devices. The air delivery device can be arranged on the rear side of the steering wheel facing away from the driver, in particular on a steering wheel cover on the rear side of the steering wheel. The steering wheel cover can, for example, cover part of the rear side of the steering wheel and a handlebar connected to the steering wheel. The fact that the air conditioning device, in particular the air conveying device, is designed to be arranged on this steering wheel cover also results in the advantage that only a holding device for receiving and/or mounting the at least one air conveying device needs to be provided on the steering wheel cover, whereby the manufacturing costs of the entire steering wheel with such an air conditioning device can be kept particularly low.

Der Steuerradring kann als ein insbesondere ringförmiger, um eine Achse der Lenksstange herum zumindest teilweise rotationssymmetrisch ausgebildeter Teil des Steuerrades ausgebildet sein, welcher dafür vorgesehen ist, von einer oder den beiden Händen des Fahrers zum Lenken oder Steuern des Kraftwagens, insbesondere durch Verdrehen oder Rotieren der Lenkstange, festgehalten zu werden. Entsprechend einer 10 Minuten nach 10 Uhr-Zeigerstellung einer analogen Uhr, gemäß welcher das Steuerrad, insbesondere der Steuerradring, von dem Fahrer vorschriftsmäßig zu halten ist, können an den Spitzen des Minuten- und des Stundenzeigers Teilbereiche oder Haltebereiche vorgesehen sein, an welchem der Fahrer das Lenkrad mit seinen beiden Händen ergreifen soll. Dieser Teilbereich oder diese beiden Teilbereiche oder Haltebereiche sollen durch wenigstens eine, insbesondere durch zwei Luftfördereinrichtungen mit der von der Luftfördereinrichtung förderbaren Luft jeweils beaufschlagbar sein.The steering wheel ring can be designed as a part of the steering wheel, in particular a ring-shaped part, which is at least partially rotationally symmetrical about an axis of the handlebar and is intended to be held by one or both hands of the driver for steering or controlling the motor vehicle, in particular by twisting or rotating the handlebar. Corresponding to the 10 minutes past 10 o'clock position of an analog clock, according to which the steering wheel, in particular the steering wheel ring, is to be held correctly by the driver, partial areas or holding areas can be provided at the tips of the minute and hour hands, at which the driver is to grasp the steering wheel with both hands. This partial area or these two partial areas or holding areas should be capable of being supplied with the air conveyed by the air conveying device by at least one, in particular by two, air conveying devices.

Eine Weiterbildung der Klimatisierungseinrichtung sieht vor, dass die wenigstens eine Luftfördereinrichtung mittels eines Kugelgelenks drehbar gelagert an der Steuerradrückseite anordenbar ist zum Verändern einer Luftförderrichtung der wenigstens einen Luftfördereinrichtung, insbesondere zum Beaufschlagen eines bezogen auf eine Fahrzeughochrichtung des Kraftwagens unter dem Steuerrad angeordneten Fußraum des Fahrers mit von der der wenigstens einen Luftfördereinrichtung förderbaren Luft. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die Luftfördereinrichtung nach unten, also entgegen der Fahrzeughochrichtung gedreht werden kann, um beispielsweise mit von ihr ausgestoßener Warmluft einen Fußraum des Fahrers und/oder dessen Kniebereiche zu beheizen. Das Kugelgelenk kann eine Arretiereinrichtung aufweisen, mittels welcher die Luftfördereinrichtung in einer jeweiligen Stellung oder Drehstellung gehalten werden kann, wobei die Luftfördereinrichtung gedreht werden kann, bei Überwinden einer Haltekraft der Arretiereinrichtung. Mit nach unten gedreht ist hier gemeint, dass eine Auslassöffnung der Luftfördereinrichtung, aus welcher von der Luftfördereinrichtung geförderte Luft ausgestoßen wird, nach unten gerichtet wird, sodass die ausgestoßene Luft nach unten, entgegen der Fahrzeughochrichtung strömt.A further development of the air conditioning device provides that the at least one air conveying device is rotatably mounted on the rear side of the steering wheel by means of a ball joint for changing the air conveying direction of the at least one air conveying device, in particular for supplying a driver's footwell located below the steering wheel in relation to the vertical direction of the motor vehicle with air that can be conveyed by the at least one air conveying device. This results in the advantage that the air conveying device can be directed downwards, i.e., against the direction of travel. The air conveying device can be rotated in the vertical direction of the vehicle in order, for example, to heat the driver's footwell and/or the driver's knee area with the warm air emitted by it. The ball joint can have a locking device by means of which the air conveying device can be held in a respective position or rotational position, wherein the air conveying device can be rotated by overcoming a holding force of the locking device. "Rotated downwards" here means that an outlet opening of the air conveying device, from which air is emitted by the air conveying device, is directed downwards so that the emitted air flows downwards, opposite to the vertical direction of the vehicle.

Durch die Drehbarkeit der Luftfördereinrichtung infolge einer Befestigbarkeit oder Befestigung mittels des Kugelgelenks im im Kraftwagen angeordneten Zustand der Klimatisierungseinrichtung ergibt sich zudem der Vorteil, dass insbesondere im Sommer die Luftfördereinrichtung derart gedreht werden kann, sodass eine Einlassöffnung der Luftfördereinrichtung, durch welche Luft einsaugbar ist, nach unten gedreht werden kann, sodass beispielsweise nicht von einer durch die Frontscheibe scheinenden Sonne erwärmte Luft eingesaugt und ausgestoßen wird, sondern nicht durch die Sonne erwärmte, kühlere Luft aus dem abgeschatteten Fußraum angesaugt und ausgestoßen werden kann. Dadurch kann wenigstens ein Teilbereich des Steuerrades im Sommer gekühlt werden.The rotatability of the air delivery system, due to its ability to be attached or secured by means of the ball joint when the air conditioning system is installed in the vehicle, also offers the advantage that, particularly in summer, the air delivery system can be rotated such that an inlet opening of the air delivery system, through which air can be drawn in, can be turned downward. This prevents, for example, air heated by the sun shining through the windshield from being drawn in and expelled, but rather cooler air from the shaded footwell, not heated by the sun, can be drawn in and expelled. This allows at least a portion of the steering wheel to be cooled in summer.

Eine Weiterbildung der Klimatisierungseinrichtung sieht vor, dass die wenigstens eine Luftfördereinrichtung einenends eine konvergente Düse zum Ausstoßen von Luft und stromauf der Düse bezogen auf eine Luftförderrichtung der wenigstens einen Luftfördereinrichtung ein elektrisch betreibbares Heizelement aufweist. Mit anderen Worten soll die Luftfördereinrichtung eine Düse mit einem sich in Strömungsrichtung hin zu einer Auslassöffnung verkleinernden, fluidisch, insbesondere von Luft, durchströmbaren Querschnitt aufweisen, wobei die Austrittsöffnung den kleinsten Querschnitt aufweisen kann. Durch die konvergente Düse kann die aus der Austrittsöffnung auszustoßende Luft besonders schnell ausgestoßen werden (hier im Unterschall), wodurch sich ein Wärmeübergang oder eine Wärmeübertragung beziehungsweise ein Wärmeübertragungskoeffizient zwischen einer Hand des Fahrers und der ausgestoßenen Luft besonders effizient verbessern oder erhöhen lässt, sodass die Hand des Fahrers besonders schnell gekühlt oder beheizt werden kann. Das bedeutet, dass bei einer Kühlung der Hand Wärme von der Hand besonders gut von der strömenden und von der Luftfördereinrichtung ausgestoßenen Luft aufgenommen werden kann und zum Erwärmen der Hand besonders gut Wärme von der strömenden Luft an die Hand abgegeben werden kann. Durch die konvergente Düse ergibt sich zudem der Vorteil, dass der wenigstens einen Teilbereich oder Haltebereich auf der Steuerradrückseite besonders klein ausgebildet sein kann oder der Teilbereich besonders zielgerichtet und/oder effizient angeströmt werden kann. Das Heizelement kann in der Luftfördereinrichtung in Strömungsrichtung zwischen einem, beispielsweise einen Elektromotor umfassendes und durch diesen antreibbares, Luftförderrad zum Fördern der Luft und der Düse angeordnet sein und beispielsweise als PTC-Heizelement (PTC: Positive Temperature Coefficient) ausgebildet sein. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass mittels einer Bestromung des Heizelements die von der Luftfördereinrichtung auszustoßende Luft vor einem Ausstoßen durch die Düse erwärmt werden kann.A further development of the air conditioning device provides that the at least one air conveying device has a convergent nozzle for expelling air at one end and an electrically operated heating element upstream of the nozzle with respect to an air conveying direction of the at least one air conveying device. In other words, the air conveying device should have a nozzle with a cross-section that decreases in the flow direction towards an outlet opening and through which fluid, in particular air, can flow, wherein the outlet opening can have the smallest cross-section. The convergent nozzle allows the air to be expelled from the outlet opening to be expelled particularly quickly (here subsonic), whereby a heat transfer or heat transfer coefficient between a driver's hand and the expelled air can be particularly efficiently improved or increased, so that the driver's hand can be cooled or heated particularly quickly. This means that when cooling the hand, heat from the hand can be absorbed particularly well by the flowing air expelled by the air conveying device, and when warming the hand, heat from the flowing air can be transferred to the hand particularly well. The convergent nozzle also has the advantage that the at least one partial area or holding area on the back of the steering wheel can be made particularly small, or that the partial area can be air-cooled in a particularly targeted and/or efficient manner. The heating element can be arranged in the air conveying device in the direction of flow between an air conveying wheel, for example one comprising an electric motor and driven by the latter, for conveying the air, and the nozzle, and can be designed, for example, as a PTC heating element (PTC: Positive Temperature Coefficient). This has the advantage that by energizing the heating element, the air to be expelled by the air conveying device can be heated before being expelled through the nozzle.

Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft einen Kraftwagen mit einer Klimatisierungseinrichtung, insbesondere gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung. Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen des ersten Aspekts sind als Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt. Insbesondere ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Klimatisierungseinrichtung für das Steuerrad mit einer Zentralsteuerung des Kraftwagens für eine Klimatisierung des Kraftwagens, insbesondere eines Kraftwageninnenraums, verbindbar ausgebildet ist, oder in im Kraftwagen angeordneten Zustand mit dieser von dieser ansteuerbar, insbesondere aktivierbar und/oder deaktivierbar, verbunden ist. Dadurch ist insbesondere ermöglicht, dass, beispielsweise im Winter, der Fahrer rechtzeitig oder zeitlich bevor er ins Fahrzeug oder den Kraftwagen steigt, beispielsweise über WLAN (Wireless Local Area Network) oder eine andere Fernmeldetechnik die Zentralsteuerung ansteuert und über diese beispielsweise die Klimatisierungseinrichtung für das Steuerrad von außerhalb des Kraftwagens aktiviert werden kann. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass der Fahrer bei Fahrtantritt ein wohl temperiertes Steuerrad oder Lenkrad zum Steuern des Kraftwagens ergreifen kann. Analog hierzu kann die Klimatisierungseinrichtung für das Steuerrad im Sommer, also zum Kühlen des Steuerrades, insbesondere eines Haltebereichs des Steuerrades, aktiviert werden. Zum Kühlen des Steuerrades kann vorgesehen sein, dass die eine oder die mehreren Luftfördereinrichtungen der Klimatisierungseinrichtung die besonders kühle Luft unter dem Lenkrad oder Steuerrad ansaugen können und damit das Steuerrad, insbesondere den oder die Haltebereiche mit dieser vergleichsweisen kühlen Luft beaufschlagen können. Insbesondere im Sommer kann der oder die Haltebereiche durch Sonneneinstrahlung besonders stark aufgeheizt sein. Durch eine Kühlung des oder der Haltebereiche mittels der Klimatisierungseinrichtung sind diese für die Hände des Fahrers besonders angenehm zu ergreifen oder zu umgreifen. In vorteilhafter Weise erfordert eine solche Kühlung oder ein Erwärmen des Steuerrades, wobei bei einem Erwärmen des Steuerrades eine Bestromung eines Heizelements einer jeweiligen Luftfördereinrichtung vorgesehen sein kann, besonders wenig Energie, insbesondere elektrische Energie. Diese elektrische Energie kann beispielsweise von einem von dem Kraftwagen, insbesondere an dessen Kraftwagendach angeordneten, Solarmodul bereitgestellt werden.A second aspect of the invention relates to a motor vehicle with an air conditioning system, in particular according to the first aspect of the invention. Advantages and advantageous developments of the first aspect are to be regarded as advantages and advantageous developments of the second aspect of the invention, and vice versa. In particular, the invention provides that the air conditioning system for the steering wheel is designed to be connectable to a central control system of the motor vehicle for air conditioning the motor vehicle, in particular a motor vehicle interior, or, when arranged in the motor vehicle, is connected to the central control system so that it can be controlled by the central control system, in particular activated and/or deactivated. This makes it possible, in particular, for the driver, for example in winter, to control the central control system in good time or before entering the vehicle or motor vehicle, for example via WLAN (Wireless Local Area Network) or another telecommunications technology, and via this central control system, for example, to activate the air conditioning system for the steering wheel from outside the motor vehicle. This offers the advantage that the driver can use a comfortably tempered steering wheel or steering wheel to steer the motor vehicle when starting the journey. Analogously, the air conditioning system for the steering wheel can be activated in summer, i.e., to cool the steering wheel, in particular a holding area of the steering wheel. To cool the steering wheel, it can be provided that the one or more air conveying devices of the air conditioning system can draw in the particularly cool air under the steering wheel or steering wheel and thus can supply the steering wheel, in particular the holding area(s), with this comparatively cool air. Particularly in summer, the holding area(s) can be particularly hot due to solar radiation. By cooling the holding area(s) by means of the air conditioning system, these are particularly comfortable for the driver's hands to grasp or grip. Advantageously Such cooling or heating of the steering wheel requires particularly little energy, particularly electrical energy, when the steering wheel is heated. This electrical energy can be provided, for example, by a solar module arranged on the motor vehicle, particularly on its roof.

Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Luftfördereinrichtung einen Temperatursensor zum Sensieren der von der Luftfördereinrichtung angesaugten Luft aufweist. Der Temperatursensor kann mit der Zentralsteuerung des Kraftwagens für eine Klimatisierung des Kraftwagens verbindbar ausgebildet sein. Weist die Luftfördereinrichtung den Temperatursensor auf, kann vorgesehen sein, dass das Heizelement mit der Zentralsteuerung verbindbar ausgebildet ist, wobei eine Stromzufuhr mittels der Zentralsteuerung regelbar ausgebildet sein kann. Eine Heizleistung beziehungsweise eine Stromzufuhr des Heizelements kann in Abhängigkeit einer sensierten Temperatur der die Luftfördereinrichtung durchströmenden Luft, insbesondere der von der Luftfördereinrichtung angesaugten Luft geregelt werden.Additionally or alternatively, it can be provided that the at least one air conveying device has a temperature sensor for sensing the air sucked in by the air conveying device. The temperature sensor can be designed so that it can be connected to the central control system of the motor vehicle for air conditioning the motor vehicle. If the air conveying device has the temperature sensor, it can be provided that the heating element is designed so that it can be connected to the central control system, wherein a power supply can be designed so that it can be regulated by means of the central control system. A heating output or a power supply of the heating element can be regulated as a function of a sensed temperature of the air flowing through the air conveying device, in particular the air sucked in by the air conveying device.

Soll beispielsweise das Steuerrad geheizt werden und die angesaugte Luft weist beispielsweise schon 25 °C auf, so kann das Heizelement nur noch besonders wenig zuheizen, weil die ansaugbare Luft bereits besonders warm ist. Weist die angesaugte Luft jedoch beispielsweise nur 5 °C auf und das Steuerrad soll geheizt werden, kann eine dem Heizelement zugeführte elektrische Leistung maximal sein. Zusätzlich oder alternativ kann eine Lüfterleistung oder die einem Lüfterrad zum Fördern von von der Luftfördereinrichtung auszustoßenden Luft über die Zentralsteuerung des Kraftwagens steuerbar oder regelbar ausgebildet sein. Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, dass die Lüfterleistung stufenlos eingestellt werden kann und von einem Kraftwageninsassen, insbesondere dem Fahrer, jederzeit, also beispielsweise während der Fahrt oder vor einem Fahrtantritt, angepasst oder verändert werden kann, beispielsweise über eine Anzeige- und Bedieneinrichtung des Kraftwagens.If, for example, the steering wheel is to be heated and the air being drawn in is already at 25°C, the heating element can only provide very little additional heating because the air being drawn in is already very warm. However, if the air being drawn in is only 5°C, for example, and the steering wheel is to be heated, the electrical power supplied to the heating element can be maximum. Additionally or alternatively, a fan power or that of a fan wheel for conveying air to be expelled from the air conveying device can be designed to be controllable or regulated via the central control system of the motor vehicle. Additionally or alternatively, it can be provided that the fan power can be continuously adjusted and can be adjusted or changed by a motor vehicle occupant, in particular the driver, at any time, for example during the journey or before starting a journey, for example via a display and operating device on the motor vehicle.

Der Kraftwagen ist beispielsweise als Kraftfahrzeug, insbesondere als Personenkraftwagen oder als Nutzkraftwagen ausgebildet. Der Kraftwagen kann als ein Elektrofahrzeug oder Hybridfahrzeug oder ein ausschließlich mittels einer Verbrennungskraftmaschine antreibbares Kraftfahrzeug ausgebildet sein.The motor vehicle is designed, for example, as a motor vehicle, in particular as a passenger car or a commercial vehicle. The motor vehicle can be designed as an electric vehicle or hybrid vehicle, or as a motor vehicle powered exclusively by an internal combustion engine.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features, and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawings. The features and combinations of features mentioned above in the description, as well as the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and/or shown alone in the figures, can be used not only in the respective specified combinations, but also in other combinations or on their own, without departing from the scope of the invention.

Dabei zeigen:

1 eine schematische Darstellung einer Schnittansicht einer von Luft durchströmten Luftfördereinrichtung einer Klimatisierungseinrichtung für ein Steuerrad mit einem Luftförderrad, einem Heizelement und einer Düse;
2 eine schematische Darstellung einer Vorderansicht einer Luftfördereinrichtung durch deren Düsenwandung hindurch mit einer Flachdüse als Düse, einem Heizelement und einem Luftförderrad;
3 eine schematische Darstellung einer Steuerradrückseite eines Steuerrades mit einer Klimatisierungseinrichtung umfassend zwei Luftfördereinrichtungen zum Beaufschlagen der Steuerradrückseite mit Luft; und
4 eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf das Steuerrad aus 3, entgegen einer Fahrzeughochrichtung.

Showing:

1 a schematic representation of a sectional view of an air conveying device through which air flows, of an air conditioning device for a steering wheel with an air conveying wheel, a heating element and a nozzle;
2 a schematic representation of a front view of an air conveying device through its nozzle wall with a flat nozzle as a nozzle, a heating element and an air conveying wheel;
3 a schematic representation of a steering wheel back of a steering wheel with an air conditioning device comprising two air conveying devices for supplying the steering wheel back with air; and
4 a schematic representation of a top view of the steering wheel from 3 , opposite to the vertical direction of the vehicle.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, identical or functionally identical elements are provided with the same reference numerals.

1 zeigt eine schematische Schnittansicht einer von Luft durchströmten Luftfördereinrichtung 10 einer Klimatisierungseinrichtung für ein Steuerrad mit einem Luftförderrad 12, einem Heizelement 14 und einer, insbesondere konvergenten, Düse 16. Wie in 1 dargestellt, kann über eine Zufuhröffnung Zuluft 18, gefördert oder angesaugt von dem sich drehenden oder drehbaren Luftförderrad 12 in die Luftfördereinrichtung 10 einströmen. Stromab der Zuführöffnung kann das Luftförderrad 12 angeordnet sein. Stromab des Luftförderrades 12 kann das Heizelement 14 angeordnet sein. Stromab in Strömungsrichtung des Heizelements 14 kann die Düse 16 angeordnet sein, welche einen Strömungsquerschnitt oder durchströmbaren Querschnitt aufweisen kann, welcher sich in Strömungsrichtung hin zu einer Austrittsöffnung verjüngen kann, wobei durch die Austrittsöffnung hindurch, welche von der konvergenten Düse 16 beziehungsweise deren Wandung begrenzt sein kann, kann die Luft als Abluft 20 in eine Umgebung ausströmen und insbesondere eine Steuerradrückseite 24 und/oder einen Haltebereich 28 des Steuerrades anströmen. Eine Schnittebene des in 1 dargestellten Schnittes der Luftfördereinrichtung 10 kann eine mittlere Strömungsrichtung der durch die Luftfördereinrichtung 10 geförderten Luft umfassen, beziehungsweise die mittlere Strömungsrichtung kann in der Schnittebene liegen. 1 shows a schematic sectional view of an air conveying device 10 of an air conditioning device for a steering wheel, through which air flows, with an air conveying wheel 12, a heating element 14 and a, in particular convergent, nozzle 16. As in 1 As shown, supply air 18, conveyed or sucked in by the rotating or rotatable air conveyor wheel 12, can flow into the air conveyor device 10 via an inlet opening. The air conveyor wheel 12 can be arranged downstream of the inlet opening. The heating element 14 can be arranged downstream of the air conveyor wheel 12. Downstream in the flow direction of the heating element 14, the nozzle 16 can be arranged, which can have a flow cross-section or flow-through cross-section, which can taper in the flow direction towards an outlet opening, wherein through the outlet opening, which can be delimited by the convergent nozzle 16 or its wall, the air can flow out into the environment as exhaust air 20 and in particular flow against a steering wheel rear side 24 and/or a holding area 28 of the steering wheel. A sectional plane of the in 1 shown section of the air Conveying device 10 can comprise a mean flow direction of the air conveyed by the air conveying device 10, or the mean flow direction can lie in the sectional plane.

2 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorderansicht einer Luftfördereinrichtung 10 durch deren Düsenwandung hindurch mit einer Flachdüse als Düse 16, mit einem Heizelement 14 und einem Luftförderrad 12. Wie in 2 dargestellt, kann die Düse 16 bezogen auf die mittlere Strömungsrichtung der Luftströmung durch die Luftfördereinrichtung 10 nicht rotationssymmetrisch ausgebildet sein, sondern als Flachdüse ausgeführt sein. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass ein größerer Bereich des Steuerrades, insbesondere des Steuerradrings 22, und/oder ein besonders großer Haltebereich 28 mit jeweils von einer Luftfördereinrichtung 10 geförderten Luft beaufschlagt werden kann, verglichen mit einer rotationssymmetrisch ausgebildeten Düse. In 2 ist die begrenzende Wandung der als Flachdüse ausgebildeten Düse 16 transparent oder nicht dargestellt, sodass die in Strömungsrichtung hinter der Düse, insbesondere hinter der Austrittsöffnung angeordneten Elemente, wie das Luftförderrad 12 und das Heizelement 14 sichtbar sind. 2 shows a schematic representation of a front view of an air conveying device 10 through its nozzle wall with a flat nozzle as nozzle 16, with a heating element 14 and an air conveying wheel 12. As in 2 As shown, the nozzle 16 may not be rotationally symmetrical with respect to the mean flow direction of the air flow through the air conveying device 10, but may be designed as a flat nozzle. This results in the advantage that a larger area of the control wheel, in particular the control wheel ring 22, and/or a particularly large holding area 28 can be exposed to air conveyed by an air conveying device 10, compared to a rotationally symmetrical nozzle. 2 the limiting wall of the nozzle 16 designed as a flat nozzle is transparent or not shown, so that the elements arranged in the flow direction behind the nozzle, in particular behind the outlet opening, such as the air conveyor wheel 12 and the heating element 14, are visible.

Beispielübergreifend und/oder figurenübergreifend kann vorgesehen sein, dass die Luftfördereinrichtung 10 oder jede Luftfördereinrichtung 10 der Klimatisierungseinrichtung eine Stromversorgung aufweist, welche insbesondere mit einer Zentralsteuerung eines Kraftwagens für eine Klimatisierung des Kraftwagens und/oder mit dessen Strombordnetz verbindbar ausgebildet ist, wobei mittels der Stromversorgung das Heizelement, welches insbesondere als PTC-Heizelement ausgeführt sein kann, mit einer elektrischen Leistung von 12 Volt Spannung in Verbindung mit einer Stromstärke von 3 Ampere versorgbar ist und/oder das Lüfterrad 12 mit einer elektrischen Leistung in Verbindung mit einer elektrischen Spannung von 12 Volt und einer elektrischen Stromstärke von 0,2 Ampere versorgbar ist.Across examples and/or across figures, it can be provided that the air conveying device 10 or each air conveying device 10 of the air conditioning device has a power supply which is designed in particular to be connectable to a central control of a motor vehicle for air conditioning the motor vehicle and/or to its on-board power supply system, wherein by means of the power supply the heating element, which can in particular be designed as a PTC heating element, can be supplied with an electrical power of 12 volts in conjunction with a current of 3 amperes and/or the fan wheel 12 can be supplied with an electrical power in conjunction with an electrical voltage of 12 volts and an electrical current of 0.2 amperes.

3 zeigt eine Steuerradrückseite 24 eines Steuerrades eines Kraftwagens mit einer Klimatisierungseinrichtung, welche zwei Luftfördereinrichtungen 10 umfasst. Wie in 3 dargestellt, können die Luftfördereinrichtungen 10 jeweils in der Zeichenebene von 3 gedreht werden, also beispielsweise um eine jeweilige Drehachse, welche jeweilsparallel oder schräg zu einer Achse der Lenkstange 26 verlaufen kann. Durch die jeweils drehbar befestigten Luftfördereinrichtungen 10 kann beispielsweise jeder Luftfördereinrichtung 10 ein Haltebereich 28 zugewiesen werden, welchen die Luftfördereinrichtungen 10 jeweils mit von ihnen ausgestoßener Abluft beaufschlagen können. Im Winter kann beispielsweise dem Heizelement 14 einer jeweiligen Luftfördereinrichtung 10 Strom zugeführt werden, sodass die Abluft beim Anströmen der im Haltebereich 28 angeordneten Hände 30 des Fahrers, insbesondere dessen Fingerspitzen, erwärmt werden können. Mit Erwärmen ist hier gemeint, dass die Abluft 20 wärmer sein kann als die jeweils von einer Luftfördereinrichtung angesaugten Zuluft 18. Der Haltebereich 28 kann sich insbesondere in zwei Teilbereiche des Steuerradrings 22 untergliedern, in welchen jeweils eine Hand 30 des Fahrers den Steuerradring 22 umfasst oder umfassen kann. Dadurch, dass die Luftfördereinrichtungen 10 jeweils drehbar gelagert sind, können diese nach unten, also hin zu einem Fußraum des Fahrers, ausgerichtet werden, sodass ein Kniebereich und/oder der Fußraum des Fahrers mit Luft beaufschlagt werden können, also beispielsweise erwärmt oder gekühlt werden kann. 3 shows a steering wheel back 24 of a steering wheel of a motor vehicle with an air conditioning device, which comprises two air conveying devices 10. As in 3 As shown, the air conveying devices 10 can each be arranged in the plane of 3 be rotated, for example about a respective axis of rotation, which can run parallel or obliquely to an axis of the handlebar 26. By means of the respectively rotatably mounted air conveying devices 10, for example, each air conveying device 10 can be assigned a holding area 28, which the air conveying devices 10 can each supply with the exhaust air emitted by them. In winter, for example, current can be supplied to the heating element 14 of a respective air conveying device 10 so that the exhaust air can be heated as it flows towards the driver's hands 30 arranged in the holding area 28, in particular the driver's fingertips. Heating here means that the exhaust air 20 can be warmer than the supply air 18 sucked in by each air conveying device. The holding area 28 can in particular be subdivided into two sub-areas of the steering wheel ring 22, in each of which a hand 30 of the driver encompasses or can encompass the steering wheel ring 22. Because the air conveying devices 10 are each rotatably mounted, they can be directed downwards, i.e. towards a footwell of the driver, so that a knee area and/or the footwell of the driver can be supplied with air, i.e., for example, heated or cooled.

4 zeigt eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf das Steuerrad aus 3, mit Blickrichtung entgegen einer Fahrzeughochrichtung. Die Fahrzeughochrichtung kann sich ausgehend von einer Fahrbahn, auf welcher der Kraftwagen fahren kann, hin zu einem Dach des Kraftwagens hin erstrecken. Mit anderen Worten zeigt 4 eine Ansicht mit Blick in einen Fußraum, insbesondere einen Fahrerfußraum des Kraftwagens. In der dargestellten Anordnung oder Drehlage, in welcher die Luftfördereinrichtungen 10 jeweils mittels einer jeweiligen Arretiereinrichtung gehalten werden können, kann der Haltebereich 28 mit Luft, insbesondere mit warmer Luft oder Abluft 20 beaufschlagt werden. Die drehbare Lagerung, über welche eine Luftfördereinrichtung mit der Steuerradrückseite 24 verbunden sein kann, kann beispielsweise als ein Kugelgelenk 34 oder ein Kugelkopf ausgebildet sein, wobei der Kugelkopf als Arretiereinrichtung beispielsweise einen reibungsbedingten Verdrehwiderstand aufweisen kann. 4 shows a schematic representation of a top view of the steering wheel from 3 , facing the direction of the vehicle's vertical direction. The vehicle's vertical direction can extend from a roadway on which the vehicle can travel to a roof of the vehicle. In other words, 4 A view looking into a footwell, in particular a driver's footwell of the motor vehicle. In the illustrated arrangement or rotational position, in which the air conveying devices 10 can each be held by means of a respective locking device, the holding area 28 can be supplied with air, in particular with warm air or exhaust air 20. The rotatable bearing, via which an air conveying device can be connected to the rear side 24 of the steering wheel, can be designed, for example, as a ball joint 34 or a ball head, wherein the ball head, as a locking device, can have, for example, a friction-induced torsional resistance.

Im Folgenden ist ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel beschrieben:

An der Rückseite des Lenkrades, welches auch als Steuerrad bezeichnet werden kann, können zwei Luftfördereinrichtungen 10 angeordnet sein, welche auch als Miniföns bezeichnet werden können, sodass diese bei geeigneter Ausrichtung die Hände 30 eines Fahrers, insbesondere dessen Finger und durch ein Drehen der Miniföns nach unten auch den vorderen Fahrerfußraum beispielweise mit Warmluft versorgen oder beaufschlagen können. Dabei kann ein Minifön einen Lüfter oder ein Luftförderrad 12, ein Heizelement 14 oder PTC-Heizelement und eine Luftführungsdüse oder Düse 16 aufweisen, wobei die Düse 16 den Luftstrom konzentrieren und schneller oder besonders schnell als Abluft 20 ausstoßen kann. Der Minifön kann mit bestromtem Heizelement 14 für ein Beaufschlagen mit Warmluft, beispielsweise im Winter, wie auch ohne bestromtes Heizelement 14, beispielsweise für Kaltluft im Sommer, betrieben werden. Die beiden Miniföns oder Luftfördereinrichtungen 10 sind auf der Rückseite des Lenkrades oder an einer Steuerradrückseite 24 an dessen Basis oder an einer Steuerradabdeckung oder Steuerradbasis 32 anordenbar. Sie können drehbar auf einem arretierbaren Kugelkopf oder Kugelgelenk 34 sitzen und über dieses mit dem Steuerrad, insbesondere mit der Steuerradbasis 32 oder der Steuerradabdeckung verbunden sein oder verbindbar sein. Die beiden Miniföns lassen sich optimal individuell ausrichten, sodass ein Lenkradhaltebereich oder Haltebereich 28 besonders gut klimatisiert werden kann. Die Miniföns können so dimensioniert und angeordnet sein, sodass sie weder eine Lenkbewegung oder Drehbewegung des Steuerrades, insbesondere des Steuerradrings 22 stören, noch besonders sichtbar sind für den Fahrer. Sind, beispielsweise im Winter, die Hände 30 des Fahrers, insbesondere dessen Finger, bereits erwärmt, so können die Miniföns oder Luftfördereinrichtungen 10 manuell in Richtung des Fahrzeugbodens gedreht werden und einen Fuß- und/oder Kniebereich des Fahrers erwärmen. Die beiden oder jede oder eine Luftfördereinrichtung 10 der Klimatisierungseinrichtung kann von der Lenkradbasis oder der Steuerradbasis 32 her, beispielsweise mittels aus diesen heraustretenden stromführenden oder elektrisch leitenden Leitungen, mit elektrischem Strom versorgt werden und/oder gesteuert werden.

A particularly preferred embodiment is described below:

On the rear side of the steering wheel, which can also be referred to as a steering wheel, two air delivery devices 10 can be arranged, which can also be referred to as mini hair dryers, so that, when suitably aligned, they can supply or pressurize the hands 30 of a driver, in particular his fingers, and by turning the mini hair dryers downwards, also the front driver footwell, for example, with warm air. A mini hair dryer can have a fan or an air delivery wheel 12, a heating element 14 or PTC heating element, and an air guide nozzle or nozzle 16, wherein the nozzle 16 can concentrate the air flow and expel it faster or particularly quickly as exhaust air 20. The mini hair dryer can be equipped with energized heating element 14 for supplying warm air, for example in winter, as well as without energized heating element 14, for example for cold air in summer. The two mini hair dryers or air conveying devices 10 can be arranged on the back of the steering wheel or on a steering wheel back 24 at its base or on a steering wheel cover or steering wheel base 32. They can be rotatably mounted on a lockable ball head or ball joint 34 and can be connected or connectable via this to the steering wheel, in particular to the steering wheel base 32 or the steering wheel cover. The two mini hair dryers can be optimally aligned individually so that a steering wheel holding area or holding area 28 can be particularly well air-conditioned. The mini hair dryers can be dimensioned and arranged so that they neither interfere with any steering movement or rotational movement of the steering wheel, in particular of the steering wheel ring 22, nor are particularly visible to the driver. If, for example, in winter, the driver's hands 30, especially their fingers, are already warm, the mini hair dryers or air delivery devices 10 can be manually rotated toward the vehicle floor and heat the driver's foot and/or knee area. The two or each or one air delivery device 10 of the air conditioning system can be supplied with electrical power and/or controlled from the steering wheel base or the steering wheel base 32, for example, by means of current-carrying or electrically conductive lines extending from them.

Insgesamt ergibt sich der Vorteil, dass sich die Klimatisierungseinrichtung besonders leicht, also mit besonders geringem Herstellungsaufwand, an unterschiedlichsten Ausführungen von Lenkrädern oder Steuerrädern anbringen oder umsetzen lässt, was bedeutet, dass die Klimatisierungseinrichtung extern am Lenkrad oder Steuerrad installierbar ausgeführt sein kann, wodurch das vorhandene Lenkrad oder Steuerrad in einem Kraftwagen nicht oder besonders geringfügig verändert werden muss.The overall advantage is that the air conditioning system can be attached or moved to a wide variety of steering wheel or steering wheel designs particularly easily, i.e. with particularly low manufacturing costs, which means that the air conditioning system can be designed to be installed externally on the steering wheel or steering wheel, meaning that the existing steering wheel or steering wheel in a motor vehicle does not need to be modified or only needs to be modified very slightly.

Insgesamt zeigen die Beispiele, wie eine externe Lenkradklimatisierung mit einer Fußraumoption mit Airscarf bereitgestellt werden kann.Overall, the examples show how external steering wheel climate control can be provided with a footwell option using Airscarf.

Claims

Air conditioning device for a steering wheel of a motor vehicle, wherein the air conditioning device comprises at least one air conveying device (10) for conveying air, which can be arranged on a steering wheel rear side (24) facing away from a driver of the motor vehicle, in particular on a steering wheel rear-side steering wheel cover, whereby at least a partial area of a rear side of a steering wheel ring (22) of the steering wheel facing away from the driver can be supplied with air.

Air conditioning system according to Claim 1 , wherein the at least one air conveying device (10) is rotatably mounted on the steering wheel rear side (24) by means of a ball joint (34) for changing an air conveying direction of the at least one air conveying device (10), in particular for supplying a driver's footwell arranged below the steering wheel with air that can be conveyed by the at least one air conveying device (10)

Air conditioning system according to Claim 1 or 2 , wherein the at least one air conveying device (10) has at one end a convergent nozzle (16) for expelling air and upstream of the nozzle (16) with respect to an air conveying direction of the at least one air conveying device has an electrically operable heating element (14).

Motor vehicle with an air conditioning system according to one of the preceding claims.