将电导体引入方向盘框架的包覆模制件中的方法和工具,以及车辆方向盘技术

技术编号:22391640 阅读:109 留言:0更新日期:2019-10-29 07:43
披露了一种用于将电导体(22)引入方向盘框架(18)的包覆模制件(20)中的方法。这些电导体(22)尤其用于加热和屏蔽目的并且用于感测对方向盘的接触。所述方法包括以下步骤:在第一方法步骤中,使用切割工具(34)在该包覆模制件(20)中引入至少一个切口(26);并且在第二方法步骤中,同时将第一层(22a)电导体(22)和第二层(22b)电导体(22)引入已经产生的切口(26)中。该第一层(22a)优选地形成用于加热该方向盘的加热层和防护层两者,该防护层与用作传感器层的第二层(22b)一起允许电容性地感测手接触。

Methods and tools for introducing electrical conductors into the cladding mouldings of the steering wheel frame, and the steering wheel of the vehicle

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】将电导体引入方向盘框架的包覆模制件中的方法和工具,以及车辆方向盘本专利技术涉及一种用于将电导体引入方向盘框架的包覆模制件中的方法和工具。此外,本专利技术涉及一种包括所引入的电导体的车辆方向盘。出于舒适的原因,车辆方向盘通常包括方向盘加热装置,该方向盘加热装置包括布置在车辆方向盘的方向盘轮缘中和/或方向盘轮辐中的一个或多个电加热导线。另外,最新的车辆方向盘通常具有用于感测驾驶员目前是否至少一只手握在车辆方向盘上的传感器。这种类型的用于感测手的传感器(也称为HOD(手握检测)传感器)包括设置在车辆方向盘内的传感器导线。制造包括方向盘加热装置和/或包括手握检测传感器的车辆方向盘的一种选项是在方向盘轮缘和/或方向盘轮辐上设置包括电加热导线和/或传感器导线的垫件。例如,所述垫件可以粘性结合到包覆模制件上。从DE102013017319A1中已知一种替代选项。此文献描述了以下一种方法,其中加热导线被直接引入车辆方向盘的包围了框架的包覆模制件中。为此目的,在包覆模制件中引入切口,加热导线和/或传感器导线插入该切口中。之后,由于包覆模制件的固有弹性,切口关闭并且因此将加热导线固定就位。优选地,在此方法中,引入切口和定位加热导线是在联合工作步骤中进行的,从而使得此方法非常有效和快速。此外,此方法中材料无磨损。在当前用于加热车辆方向盘和用于感测对方向盘的接触的构思中,例如由US2015/0336601A1已知的,在包围方向盘框架的包覆模制件与外部包裹物之间设有各自包括电导线网或类似物(垫件、条带等)的加热器垫件、屏蔽垫件和传感器垫件。对屏蔽垫件施加限定的电压以便获得系统与金属方向盘框架间的屏蔽。加热运行和手(接触)感测中的每一者以非常短的时间间期交替进行。加热电流和屏蔽电流可以是由同一电源或不同的电源提供的。手接触传感器系统的紧密相邻的电导体可以是隔离的,并且另外由屏蔽件包围,使得将不会发生传输信号的相互干扰。出于其他原因,可以在加热器层的顶部上、更确切地说在加热器层与传感器层之间设置有源屏蔽层(所谓的“防护层”)。与接地的无源屏蔽相比,防护层可以在加热运行和接触感测运行期间连接至根据时间和/或情形而变化的预定电势。以此方式,防护层可以有意且特定地用于影响用于感测对方向盘的接触的测量条件。这样的过程基于以下事实:高电流施加到加热层,并且在不使用防护层的情况下,在传感器层中就不可能进行明确的电容性测量。在此背景下,还要求在防护层与传感器层之间提供一样大的距离并且设计更紧密网状的防护层(即具有比传感器层更高的导线密度)。这种类型的具有三个层(加热层、防护层和传感器层)的设计需要非常大的空间。此外,必须观察到,在方向盘轮缘内具有所期望的硬质感觉的情况下,不可能在外部(皮革)包裹物下方应用和平常一样的垫件。作为可能的替代方案,可以模制出(第一次注射)例如呈加热层和防护层二者的导线都被缝合到其上的薄格网的形式的组合式加热/防护垫件,并且可以将传感器层引入另一外部模制件(第二次注射)中(例如通过从DE102013017319A1已知的方法)。然而,由于内部模制件中的加热层(第一次注射)被安排在与外部方向盘包裹物相距某一大的距离处,因此在外部方向盘包裹物处的传热效率降低。除了已经陈述的缺点之外,上述解决方案还涉及其他困难。例如,双重模制(第一次和第二次注射)受到高公差的影响,特别是在方向盘的轮缘区域中。此外,组合式加热/防护垫件的手工施加需要高水平的技艺,并且其载体材料中的每个褶皱(由于轮缘中的强烈弯曲)影响施加到其上的外部模制件(双重模制的第二次注射)的品质。此外,制造和使用组合式加热/防护垫件涉及将铜线如所期望地定位在方向盘轮缘上的很大的努力和高的成本(缝合,载体材料,缝合线,粘合剂膜,剥离纸(releasepaper),NTC(负温度系数)作为温度传感器,用于NTC的固定胶带,垫件的运输以及垫件的手工施加),这最终并不产生最终产品的附加值。本专利技术的目的是克服上述缺点和困难,并且特别是就展现出硬质感觉的方向盘而言,阐述了一种用于制造方向盘的低成本方法,该方向盘可以被有效地加热并且车辆电子系统可以可靠地感测到与该方向盘的接触。此目的是通过一种包括权利要求1的特征的将电导体引入方向盘框架的包覆模制件中的方法、以及一种包括权利要求8的特征的用于将电导体引入方向盘框架的包覆模制件中的工具实现的。在相关的从属权利要求中阐述了根据本专利技术的方法和根据本专利技术的工具的有利且有用的配置。根据本专利技术的用于将电导体(这些导体特别地用于加热和屏蔽目的并且用于感测对方向盘的接触)引入方向盘框架的包覆模制件中的方法包括以下步骤:在第一方法步骤中,使用切割工具在该包覆模制件中引入至少一个切口;并且在第二方法步骤中,同时将第一层的电导体和第二层的电导体引入已经产生的切口中。优选地,该第一层形成用于加热该方向盘的加热层和防护层两者,该防护层与用作传感器层的第二层一起允许电容性地感测手接触。在一方面,本专利技术基于以下发现:负责加热方向盘和感测对方向盘的接触的控制装置被安排成使得具有第一电导体的内部第一层(下文简化为“第一层”)可以任选地用作加热层和防护层。具有第二电导体的外部第二层(下文简化为“第二层”)形成传感器层。就(i)加热车辆方向盘和(ii)感测对方向盘的接触的这两种期望功能而言,不需要任何其他层的电导体。这种双层结构与包括单独的防护层的三层结构相比明显更节省空间。在根据本专利技术的双层结构的情况下,控制装置被编程为交替地使得(i)若干安培的加热高电流供应到第一层(加热运行)和(ii)施加(变化的)屏蔽电势(手接触感测),即加热运行和手接触感测以毫秒范围内时间段的非常短的时间间期交替。当停用方向盘加热时,第一层专门用作防护层。在另一方面,本专利技术基于以下发现:在自动过程中,技术上可行的是将两个电导体同时引入方向盘框架的包覆模制件中。因此,可以在同一方法步骤中引入足以实现根据第一发现的所期望功能的这两层电导体。在根据本专利技术的单一工艺步骤中插入两层电导体首先相当大地降低了制造费用。然而,根据本专利技术的方法在技术方面并且就品质而言也提供了优势。除了前面已经提到的节省空间之外,根据本专利技术的方法还允许将尤其用作加热层的第一层定位成更加靠近方向盘表面,以使得可以更有效地利用第一电导体中产生的热量。相比于在开篇描述的进行双重模制的程序,这尤其适用。此外,根据本专利技术的方法提供以下优于所述程序的优点:尤其较深的第一层的电导体铺设得更精确,即与预定标称深度的偏差更小。如已经说明的,这两层电导体将被引入不同的深度(与包覆模制件的表面有关)。特别地,用作加热层和防护层的第一层将比用作传感器层的第二层更深地引入包覆模制件中。优选地,第一层和第二层是以彼此之间0mm至3mm、优选0.8mm至1.5mm的距离引入。第一层和第二层优选地是以彼此之间恒定的距离引入,使得当执行该方法时,在用于引入电导体的工具上不需要复杂的调整单元。这意味着第一层的电导体大致平行于第二层的电导体延伸。在某些情况下,当引入这些电导体时,这些层的定位存在公差,使得这两层之间的距离可能略微变化。如果所述公差影响传感器信号,则这可以由电子系统加以考虑和补偿。为了确保尽可能有效地利用热量输出,第一层应被引入到最大深度4mm、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于将电导体(22)引入方向盘框架(18)的包覆模制件(20)中的方法,其中,这些电导体(22)尤其用于加热和屏蔽目的并且用于感测对方向盘的接触,该方法包括以下步骤:‑在第一方法步骤中,使用切割工具(34)在该包覆模制件(20)中引入至少一个切口(26),以及‑在第二方法步骤中,同时将第一层(22a)电导体(22)和第二层(22b)电导体(22)引入已经产生的切口(26)中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.02.08 DE 102017102460.31.一种用于将电导体(22)引入方向盘框架(18)的包覆模制件(20)中的方法,其中,这些电导体(22)尤其用于加热和屏蔽目的并且用于感测对方向盘的接触,该方法包括以下步骤:-在第一方法步骤中,使用切割工具(34)在该包覆模制件(20)中引入至少一个切口(26),以及-在第二方法步骤中,同时将第一层(22a)电导体(22)和第二层(22b)电导体(22)引入已经产生的切口(26)中。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,该第一层(22a)比该第二层(22b)更深地引入该包覆模制件(20)中。3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,该第一层(22a)和该第二层(22b)是以彼此之间0mm至3mm、优选0.8mm至1.5mm的距离引入的。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,该第一层(22a)和该第二层(22b)是以彼此之间基本恒定的距离引入。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,该第一层(22a)被引入的最大深度为4mm,优选最大深度为2.5mm。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,该第二层(22b)被引入的深度为0mm至1.5mm。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,使用安装在可自由编程的工业机器人上的工具(32)来实现该切口(26)以及该第一层(22a)和该第二层(22b)的导电体(22)的引入,该工业机器人至少为3轴机器人、优选为6轴机器人并且使该工具(32)移动,特别地其中,该方向盘框架(18)被固持在可自由编程的至少3轴、优选6轴的第二工业机器人上,该第二工业机器人使该方向盘框架(18)相对于该工具(32)移动。8.一种用于加热车辆方向盘(10)并用于感测对方向盘的接触的方法,其中形成内部第一层(22a)的第一电导体(22)以及形成外部第二层(22b)的第二电导体(22)被引入方向盘轮缘(14)的包覆模制件(20)中,该方法包括以下步骤:-在该车辆方向盘(10)的加热...

【专利技术属性】
技术研发人员:A·拉默斯T·林德
申请(专利权)人:TRW汽车安全系统有限公司
类型:发明
国别省市:德国,DE

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