DE19611231C1

DE19611231C1 - Elektrisches Lenkradheizelement

Info

Publication number: DE19611231C1
Application number: DE19611231A
Authority: DE
Inventors: Guenter Lorenzen; Michael Weis
Original assignee: Waerme- und Elektrotechnik B Ruthenberg 85235 Odelzhausen De GmbH; Ruthenberg Waermetechnik GmbH
Current assignee: WET Automotive Systems AG
Priority date: 1995-12-05
Filing date: 1996-03-21
Publication date: 1997-07-10
Anticipated expiration: 2016-03-22

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Lenkradheizelement aus flachbandförmigem, elektrisch leitfähigem Material zur Montage auf einem Lenkradkranz.

Lenkräder von Kraftfahrzeugen sind üblicherweise unbeheizt. Bei tiefen Temperaturen führt dies jedoch zu äußerst unange nehmen bis schmerzhaften Berührungen mit dem Lenkrad, falls keine Handschuhe getragen werden.

Zur Lösung dieses Problems wurde in der DE 93 18 355 U1 sehr allgemein die Installation von Heizdrähten im Lenkrad vor geschlagen, jedoch kein praktisch realisierbarer Weg zur Herstellung einer tatsächlich brauchbaren Lenkradheizung aufgezeigt.

Aus der DE 33 39 500 A1 ist eine Lenkradheizung bekannt, bei der das Lenkrad mit einer Heizvorrichtung versehen ist, die einen schichtigen Aufbau hat. Der Schichtenaufbau umfaßt ein wärmeleitendes Flachmaterial, ein elektrisch isolierendes Flachmaterial, ein Wärme erzeugendes flachbandförmiges und elektrisch leitfähiges Material sowie eine äußere Hülle, wobei alle Schichten miteinander verklebt sind.

Gemäß einer aus der DE 36 43 398 A1 bekannten Lenkradheizung erfolgt das Fixieren von Heizdrähten auf dem Lenkrad mit Hilfe von Klebeband. Diese Lösungen verursachen jedoch hohe Produk tionskosten und haben insbesondere den Nachteil, daß sich die Heizdrähte sehr leicht auf einer Oberseite einer Lenkradumman telung abzeichnen.

Die DE 86 12 133 U1 offenbart einen aus wärmeleitendem Kunst stoff mit integriertem elektrischem Heizgitter bestehenden Lenkradüberzug. Aus der US 5 294 775 A ist ein aus syntheti schem Material oder Leder bestehender Lenkradüberzug bekannt, der in seinem Inneren einen mäanderförmig angeordneten Heiz draht enthält. Bei diesen Lenkradüberzügen zeichnen sich die Heizdrähte markant auf der Oberseite der Lenkradummantelung ab.

Aus der DE 39 06 576 C2 und der DE 87 05 717 U1 bekannte Lösun gen sehen ein Einschäumen oder Umspritzen von Heizelementen auf einem Lenkradkern vor. Diese Lösungen sind jedoch sehr werkzeugintensiv und einem raschen Fluß eines Produktions prozesses hinderlich. Bei der aus der DE 39 06 576 C2 bekannten Lenkradheizung sind außerdem die Heizelemente nicht oberflä chennah angebracht. Dies führt zu sehr langen Aufheizzeiten für die Lenkradoberseite, wohingegen der eigentliche Zweck einer Lenkradheizung in einer möglichst schnellen Aufheizung der Lenkradoberseite besteht. Aus der DE 87 05 717 U1 ist zwar eine Ausführungsform einer Lenkradheizung bekannt, die ein schnelles Aufheizen der Lenkradoberseite ermöglicht, jedoch besteht bei dieser Ausführungsform wieder das Problem der sich auf der Oberseite der Lenkradummantelung abzeichnenden Heiz drähte.

Um die genannten Nachteile zu beheben, wurde in der EP 0 437 641 A1 vorgeschlagen, auf eine Innenseite der Lenkradummantelung vor der Montage der Lenkradummantelung auf den Lenkradkern ein Kettengewirke als Heizeinlage aufzubringen. Doch auch diese Lösung ist nicht frei von Schwierigkeiten. Technologisch problematisch gestaltet sich insbesondere ein konturgenaues Aufschneiden des Kettengewirkes mit seinen nicht glatten Schnittkanten aus Einzeldrähten oder Litzen sowie ein paßge naues Aufnähen auf die Innenseite der Lenkradummantelung. Da das Kettengewirke eine relativ grobe Struktur aufweist, wird außerdem das Problem des Sich-Abzeichnens der Heizdrähte auf der Oberseite der Lenkradummantelung nicht vollständig beho ben.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein elektrisches zuverlässig wirkendes Lenkradheizelement zur Montage auf einem Lenkradkranz zu schaffen, das leicht zu montieren ist und sich nicht auf einer Lenkradummantelung abzeichnet.

Diese Aufgabe wird durch ein Lenkradheizelement nach Patent anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegen stand der Patentansprüche 2 bis 10.

Das erfindungsgemäße elektrische Lenkradheizelement kann unproblematisch auf einem Lenkradkranz aufgebracht werden und läßt sich bei der Montage einfacher handhaben als z. B. ein auf eine Innenseite einer Lederummantelung aufzubringendes Heiz element. Es neigt auch nicht, wie etwa ein Verbundmaterial aus Ummantelung und Heizung, zur Faltenbildung im Bereich innerer Biegeradien. Das erfindungsgemäße elektrische Lenkradheiz element kann z. B. mittels eines Klebevorgangs auf dem starren Lenkradkranz befestigt und anschließend mit zwei dünnen metal lischen Litzen kontaktiert werden. Eine derart vorbereitete Oberfläche eines Lenkradkranzes mit Heizung ist im wesentli chen glatt und kann nach bekannten Methoden uneingeschränkt und in völlig unproblematischer Weise mit einer Ummantelung versehen werden. Heizelementstrukturen zeichnen sich auf dem ummantelten Lenkradkranz nicht ab.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform eines elektrischen Lenkrad heizelementes mit elektrischen Anschlüssen,

Fig. 2 den Schnitt II-II von Fig. 1,

Fig. 3 eine zweite Ausführungsform des Lenkradheizelements,

Fig. 4 ein Ersatzschaltbild des elektrischen Lenkradheizele mentes von Fig. 1 in einem auf einem Lenkradkranz montierten Zustand,

Fig. 5 das elektrische Lenkradheizelementes von Fig. 1 in dem auf dem Lenkradkranz montierten Zustand,

Fig. 6 eine Fertigungsstufe zur Herstellung des elektrischen Lenkradheizelementes von Fig. 1, und

Fig. 7 eine dritte Ausführungsform des elektrischen Lenkrad heizelementes.

Das in den Fig. 1 bis 6 gezeigte elektrische Lenkradheizel ement weist einen länglichen bandförmigen Mittelabschnitt 1 auf, der sich geradlinig erstreckt. Im Bereich der beiden Enden des Mittelabschnitts 1 ist an beiden Längsseiten des Mittelabschnitts 1 jeweils ein flaches gekrümmtes Seitenseg ment 4, 5, 6, 7 im Längseitenbereich seines einen Endes mit der entsprechenden Längsseite des Mittelbereichs 1 verbunden, so daß der Mittelbereich 1 und die Seitensegmente 4, 5, 6, 7 ein Teil bilden.

Der Mittelabschnitt 1 und die Seitensegmente 4, 5, 6, 7 bestehen aus einem flächigen, im wesentlichen gleichmäßig elektrisch leitfähigen Material, z. B. einem metallisierten Vlies. Die Heizfäden können jedoch auch als vielfach und dicht meandernde Leiterbahnen auf einem flexiblen Film ausgebildet werden.

Die Seitensegmente 4, 5, 6, 7 sind einander identisch bogen förmig ausgebildet und an allen vier längsseitigen Enden des Mittelbereiches 1 derart mit diesem verbunden, daß, ausgelegt in einer Ebene, ihre Überlappungsbereiche 8, 9, 10, 11 bilden den freien Enden vom Mittelbereich 1 weg gebogen sind, wobei die Überlappungsbereiche 8, 9 bzw. 10, 11 der an einer Längs seite angebrachten Seitensegmente 4, 5 bzw. 6, 7 einander zugewandt sind.

Die Form des Lenkradheizelements stellt im wesentlichen eine Abwicklung der Außenfläche eines Teilabschnittes eines Lenk radkranzes 20 (Fig. 4) im Bereich des Außenumfangs und der Seitenumfangsbereiche dar.

Das elektrische Lenkradheizelement ist auf einer Seite fast vollständig mit doppelseitig klebender Selbstklebefolie 15 be schichtet, die im Mittelabschnitt 1 und in den Seitensegmenten 4, 5, 6, 7 getrennt voneinander mit Kleberschutzpapier 16 abgedeckt ist (Fig. 2). Nur die als Überlappungsbereiche 8, 9, 10, 11 vorgesehenen freien Endbereiche der Seitensegmente 4, 5, 6, 7 sind zumindestens jeweils einseitig nicht mit selbst klebender Folie 15 ausgestattet, um bei Überlappung einen elektrischen Kontakt zu gewährleisten.

Die Herstellung des elektrischen Lenkradheizelementes von Fig. 1 erfolgt, indem ein flächiges, im wesentlichen gleichmäßig elektrisch leitfähiges Material vollflächig oder teilweise mittels bekannter Verfahren auf einer Seite mit selbstklebender Folie 15 und Kleberschutzpapier 16 versehen und danach mittels bekannter Stanz- bzw. Schneidverfahren in die in Fig. 1 gezeigte Form gebracht wird (Fig. 6).

Als elektrische Anschlüsse für das erfindungsgemäße elektri sche Lenkradheizelement werden dünne blanke metallische Litzen 12, 13 verwendet. Die Befestigung dieser Litzen 12, 13 er folgt, wie in Fig. 1 dargestellt, an beiden Längsenden des elektrischen Lenkradheizelementes durch Verkleben zwischen dem flachbandförmigen, elektrisch leitfähigen Material und der selbstklebenden Folie, durch Aufnähen auf das flachbandförmi ge, elektrisch leitfähige Material, durch Aufkleben auf das flachbandförmige, elektrisch leitfähige Material unter Ver wendung von Leitkleber oder durch bloßes Beilegen der Litzen und Anlegen eines äußeren Drucks, z. B. mittels eines Klebeban des. Die Litzen 12, 13 verlaufen quer zur Längsrichtung des Mittelbereichs 1.

Zur Befestigung des Lenkradheizelements an dem Lenkradkranz 20 eines Lenkrads wird zunächst die Kleberschutzfolie 16 im Mittelbereich 1 entfernt und der Mittelbereich 1 in Umfangs richtung auf die Außenumfangsfläche des Lenkradkranzes 20 aufgeklebt. Anschließend wird nacheinander die Klebeschutz folie 16 von den Seitensegmenten 4, 5, 6, 7 entfernt und die Seitensegmente 4, 5, 6, 7 so auf den Lenkradkranz 20 aufge klebt, daß sie außer an dem einen Ende an dem sie mit dem Mittelabschnitt 1 verbunden sind, einen geringen Abstand zum Mittelabschnitt 1 haben, wie es Fig. 5 gezeigt ist.

Die Stanzschnitte sind so dimensioniert, daß die Seitensegmen te 4 und 5 bzw. 6 und 7, die auf einem Seitenumfangsbereich des Lenkradkranzes 20 aufgeklebt sind nach der Montage auf den Lenkradkranz 20 in den Überlappungsbereichen 8 und 9 bzw. 10 und 11 überlappen, so daß hier eine elektrische Kontaktierung stattfindet.

Das derart montierte elektrische Lenkradheizelement bildet dann eine elektrisch parallele Anordnung dreier in etwa gleich großer elektrischer Widerstände. Ein entsprechendes Ersatz schaltbild ist in Fig. 4 gezeigt.

Im Bereich der Kontaktlitzen 12 und 13 wird vorteilhafterweise zur Erzielung eines Kontaktdruckes in geeigneter Weise ein Klebestreifen 14 aufgeklebt, wie es in Fig. 5 gezeigt ist. Durch Anbringen eines Klebestreifens 14 kann auch ein Kontakt druck zwischen den Überlappungsbereichen 8, 9 bzw. 10, 11 erzeugt werden. Zum Anschluß an ein Spannungsversorgungssystem verlegt man die Kontaktlitzen 12 und 13 auf einer Hinter- oder Innenseite des Lenkradkranzes 20 in bekannter Weise, z. B. in vorgeformten leichten Vertiefungen des Lenkradkranzes.

Es ist auch möglich, den Mittelbereich 1 und die Seitenbe reichsteile 4, 5, 6, 7 zunächst vollkommen getrennt vonein ander herzustellen und sie erst im Prozeß der Montage auf dem Lenkradkranz zusammenzufügen.

Um den gesamten Lenkradkranzumfang mit elektrischen Lenkrad heizelementen nach Fig. 1 zu versehen, werden mehrere identi sche elektrische Lenkradheizelemente im Mittelbereich 1 auf Stoß unmittelbar aneinander angrenzend nebeneinander auf den Lenkradkranz 20 aufgeklebt.

Das erfindungsgemäße elektrische Lenkradheizelement kann auch so ausgeführt werden, daß der Mittelbereich 1 die vielfache Länge des Mittelbereichs 1 des Lenkradheizelements von Fig. 1 hat und eine vielfache Anzahl von Seitensegmente 4, 5, 6, 7 mit ihm verbunden sind, wie es in Fig. 3 gezeigt ist.

Bei dem in Fig. 7 gezeigten Lenkradheizelement sind die Sei tensegmente 2, 3, ausgelegt in einer Ebene, jeweils kreisring förmig. Sie können vor der Montage mit dem Mittelbereich 1 ein zusammenhängendes Teil bilden oder von diesem getrennt sein. Nach der Montage deckt dieses elektrische Lenkradheizelement den gesamten Lenkradkranzumfang ab.

Ein Vergleich von in den Fig. 6 bzw. 7 dargestellten Mate rialflächen A1 und A2 für die Zuschnitte zeigt, daß zur Her stellung des in Fig. 7 gezeigten elektrischen Lenkradheizel ementes ein relativ hoher Materialverschnitt erforderlich ist und es daher besser ist, wie bei dem elektrischen Lenkradhei zelement von Fig. 1 Segmente zu definieren, die als Streifen aneinandergereiht entweder in einem Stück gleichzeitig oder als mehrere Einzelsegmente nacheinander montiert werden kön nen.

Claims

1. Elektrisches Lenkradheizelement aus flachbandförmigem, elektrisch leitfähigem Material zur Montage auf einem Lenkradkranz (20), gekennzeichnet durch

- einen geradlinigen Mittelbereich (1),
- einen ersten Seitenbereich, der mindestens ein gekrümm tes Seitensegment (2; 4, 5) aufweist, und
- einen zweiten Seitenbereich, der mindestens ein ge krümmtes Seitensegment (3; 6, 7) aufweist,

wobei die Form des Mittelbereichs (1) und der gekrümmten Seitensegmente (2, 3; 4, 5, 6, 7) so ausgelegt ist, daß nach der Montage

- der Mittelbereich (1) einen äußeren Umfangsbereich des Lenkradkranzes (20) bedeckt,
- der erste Seitenbereich längsseits einer Längsseite des Mittelbereiches (1) einen Seitenumfangsbereich auf einer Seite des Lenkradkranzes (20) abdeckt und
- der zweite Seitenbereich längsseits der anderen Längs seite des Mittelbereiches (1) einen Seitenumfangsbe reich auf der anderen Seite des Lenkradkranzes (20) ab deckt.

2. Elektrisches Lenkradheizelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelbereich (1) und die Seiten segmente (2, 3; 4, 5, 6, 7) ein Teil bilden.

3. Elektrisches Lenkradheizelement nach einem der vorherge henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Sei tenbereich ein im wesentlichen kreisringförmiges Seiten segment (2, 3) aufweist.

4. Elektrisches Lenkradheizelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß

- der Mittelbereich (1) einteilig ist,
- jeder Seitenbereich von mehreren gekrümmten Seitenseg menten (4, 5; 6, 7) gebildet wird, und
- einander benachbarte Seitensegmente (4, 5; 6, 7) eines Seitenbereiches so ausgebildet sind, daß sich ihre Enden nach der Montage überlappen.

5. Elektrisches Lenkradheizelement nach einem der vorherge henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer Oberfläche ein Klebemittel (15) vorgesehen ist.

6. Elektrisches Lenkradheizelement nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die sich nach der Montage überlappenden freien Enden der Seitensegmente (4, 5; 6, 7) frei von Klebemittel sind.

7. Elektrisches Lenkradheizelement nach einem der vorherge henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das elek trisch leitfähige Material ein metallisiertes Vlies ist.

8. Elektrisches Lenkradheizelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß elektrisch leitfähi ge Material ein metallisiertes Gewebe ist.

9. Elektrisches Lenkradheizelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrisch leitfähige Material ein karbonisiertes Gewebe ist.

10. Elektrisches Lenkradheizelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrisch leitfähige Material ein Gewebe aus Polypyrol ist.