(57)【要約】  本発明はステアリング装置に関し、当該ステアリング装置は、ステアリングホイール（１）と、前記ステアリングホイール（１）内または前記ステアリングホイール（１）上に設けられていない、少なくとも一つの車両用の電気的または電子的構成部材に対し、前記ステアリングホイール（１）内または前記ステアリングホイール（１）上に設けられている電気的または電子的構成部材を電気的に接続するためのワイヤーの誘導を行うように構成された電気的接続ユニット（２）を有し、温度を生成する電子制御ユニット（２３２）の少なくとも一部分が、前記ステアリングホイール（１）の少なくとも一つの電気的または電子的構成部材を制御するため、前記電気的接続ユニット（２）に一体化されている。本発明によれば、前記電気的接続ユニット（２）は、ステータ（２１）およびロータ（２３，２３’）を有し、前記電子制御ユニット（２３２）または前記電子制御ユニットの少なくとも一つの温度生成部が前記電気的接続ユニット（２）の前記ロータ（２３、２３’）に一体化されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングホイールと、
前記ステアリングホイール内または前記ステアリングホイール上に設けられていない、車両用の少なくとも一つの電気的または電子的構成部材に対し、前記ステアリングホイール内または前記ステアリングホイール上に設けられている電気的または電子的構成部材を電気的に接続するためのワイヤーの誘導を行うように構成された電気的接続ユニットを有し、
前記ステアリングホイールの少なくとも一つの電気的または電子的構成部材を制御するための電子制御ユニットの少なくとも一つの温度生成部が、前記電気的接続ユニットに一体化された、車両用のステアリング装置であって、
前記電子制御ユニット（２３２）または前記電子制御ユニットの少なくとも一つの温度生成部が前記電気的接続ユニット（２）のロータ（２３、２３’）に一体化されていることを特徴とするステアリング装置。
【請求項２】
請求項１に記載のステアリング装置であって、前記ロータ（２）は、環状キャリア（２３１）を有し、
前記電子制御ユニット（２３２）または前記電子制御ユニットの少なくとも一つの温度生成部が当該環状キャリア上に設けられていることを特徴とするステアリング装置。
【請求項３】
請求項２に記載のステアリング装置であって、前記環状キャリア（２３１）は、円盤状に形成されていることを特徴とするステアリング装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載のステアリング装置であって、前記電気的接続ユニット（２）のフレキシブルコンダクター（２２）を有することを特徴とし、当該フレキシブルコンダクターが、一方で前記接続ユニット（２）の前記ステータ（２１）に接続し、他方で前記接続ユニット（２）の前記ロータ（２３、２３’）に接続するステアリング装置。
【請求項５】
請求項４に記載のステアリング装置であって、前記ロータ（２３）と前記フレキシブルコンダクター（２２）が、ステアリングホイール（１）のステアリングシャフト（３）の回転軸に関して軸方向に順次配置されることを特徴とするステアリング装置。
【請求項６】
請求項４に記載のステアリング装置であって、前記ロータ（２３’）および前記フレキシブルコンダクター（２２）が前記ステアリングホイール（１）の前記ステアリングシャフト（３）の前記回転軸に関して放射方向に連続的に構成され、前記フレキシブルコンダクター（２２）が前記ロータ（２３’）によって放射方向外側を取り囲まれていることを特徴とするステアリング装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載のステアリング装置であって、前記ロータ（２３，２３’）は電気的接続点（２３３）を有し、当該電気的接続点は、前記ステアリングホイール（１）の電気的または電子的構成部材の一つ以上の電気的ケーブルに接続するよう構成され、信号およびエネルギーが当該電気的接続点（２３３）を経て伝達されることを特徴とするステアリング装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれかに記載のステアリング装置であって、前記電気的接続ユニット（２）は熱放散用の手段（２４３、２４３’）を有し、当該熱放散用手段は、前記電子制御ユニット（２３２）または前記電子制御ユニットの少なくとも一つの温度生成部によって構成されていることを特徴とするステアリング装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれかに記載のステアリング装置であって、前記電気的接続ユニット（２）は蓋要素（２４，２４’）を有し、
前記ステアリングシャフト（３）または前記ステアリングシャフト（３）のステアリングシャフトスタンプ（４）または前記ステアリングシャフト（３）に連結した結合要素が当該蓋要素を通って突出し、
当該蓋要素（２４、２４’）は、前記電子制御ユニット（２３２）または前記電子制御ユニットの少なくとも一つの温度生成部によって構成される熱を放散するための前記手段（２４３、２４３’）を有することを特徴とするステアリング装置。
【請求項１０】
請求項９に記載のステアリング装置であって、前記熱放散用手段は内向き開口部（２４２）を有し、当該開口部に内向き冷却リブ（２４３）が構成されていることを特徴とするステアリング装置。
【請求項１１】
請求項９または１０に記載のステアリング装置であって、前記熱放出用手段は前記蓋要素（２４’）の縁部に外向き冷却リブ（２４３’）を有することを特徴とするステアリング装置。
【請求項１２】
請求項９から１１のいずれかに記載のステアリング装置であって、前記冷却リブ（２４３，２４３’）は前記ステアリングシャフト（３）の前記回転軸方向に傾斜して形成されることを特徴とするステアリング装置。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれかに記載のステアリング装置であって、前記制御ユニット（２３２）は前記電気的接続ユニット（２）に完全に一体化されていることを特徴とするステアリング装置。
【請求項１４】
請求項１に従属する請求項２から１３のいずれかに記載のステアリング装置であって、信号処理および／または信号伝達用の電子的構成部材は前記キャリア（２３１）上に構成され、当該電子的構成部材は前記電子制御ユニット（２３２）を形成することを特徴とするステアリング装置。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれかに記載のステアリング装置であって、スーパーインポーズ式の駆動部（４）が前記ステアリングホイール（１）に一体化され、前記制御ユニット（２３２）が少なくとも一つの前記スーパーインポーズ式の駆動部（４）を制御するよう構成されていることを特徴とするステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前段部分（プレアンブル）に係るステアリングホイールと電気的接続ユニットを有する車両用ステアリングホイールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両用ステアリングホイールには、数多くの電気的、電子的構成部品や機能性要素が集積されることが一般的になっている。例えば、ステアリングホイールにおいて、電動モータを有する重合式（ｓｕｐｅｒｉｍｐｏｓｅｄ）ステアリングシステムのための重合式駆動部の集合技術が、ＷＯ２００７／００９４２０号（特許文献１）によって公知とされている。重合式ステアリングシステムは、運転者が入力したステアリング角度に対し、作動部が更なる角度を重合できることに特徴づけられる。さらに、ステアリングホイールにおける電気的操作要素の集合技術が公知とされている。
【０００３】
ＥＰ１０４０９８２Ａ２（特許文献２）に記載されたステアリングホイールでは、ステアリングホイールのステアリングホイールリム内に集積されたヒーターが、車両のマントルチューブ上に据え付けられたステアリングホイールレバーによって制御される。文献によればステアリングホイールレバーは、ヒーター用の集積パワー制御ユニットを備えたトランファーモジュールを有する。
【０００４】
電気的・電子的な車両構成部材や操作要素の集積が増すことにより、望ましからぬ熱が発生し、最悪の場合、各構成部材の機能を損なう恐れがある。したがって、ステアリングホイール内またはステアリングホイール上に発生する熱を効果的に低減することが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ＷＯ２００７／００９４２０号
【特許文献２】ＥＰ１０４０９８２Ａ２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、ステアリングホイール内またはステアリングホイール上の高熱発生を防ぐような、車両用ステアリング装置を構成することを課題とする。
【０００７】
当該課題は、本発明に基づき、請求項１の特徴を有するステアリング装置によって解決される。本発明の各実施態様については従属項に記載される。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に基づき、ステアリングホイールの一つ以上の電気的・電子的構成部材を制御する電子制御システムの少なくとも一つの温度生成部を、ステアリングホイールからステアリング装置の電気的接続ユニット内に移転する。本発明によれば、電気的接続ユニットはステータ、ロータおよび電子制御ユニットまたは少なくとも一つの電子制御ユニットの温度生成部が電気的接続ユニットのロータ内に一体化されている。温度生成部のロータへの一体化とは、温度生成部がキャリアを介してトルク・プルーフ的にロータに直接または間接的に連結されることを意味する。
【０００９】
したがって、信号処理用および／または電子制御ユニットの信号伝達用の少なくとも一つの温度生成性電子的構成部材、または電子制御ユニットが全体として、電気的接続ユニットのロータ内に移される。
電子制御ユニットまたはその温度生成部をステアリングホイールから電気的接続ユニットのロータ内に移すことにより、電子制御ユニットまたはその温度生成部によって発生する熱が電気的接続ユニットに移り電気的接続ユニットが加熱されるため、ステアリングホイールに発生する熱は低減される。特に、ステアリングホイール骨格の電子制御ユニットまたはその温度生成部による加熱が防止される。したがって、例えば、重合式ドライブまたは電気的操作要素の駆動モーターによって生じる熱のように、ステアリングホイール内の他の電気的・電子的構成部材によって生じる熱をステアリングホイールの外に効果的に放散することが可能である。
【００１０】
電気的接続ユニットのロータに電子制御ユニットの部材を一体化することにより、これらの部材をステアリングホイールの構成部材や電気的接点に近接して配置することが更に可能であり、電子制御ユニットの部材とステアリングホイールの構成部材の間にあってこれらと電気的に連結しているコンダクターは、ロータに一体化されることによりステアリングホイールに関して相対的な変位を受けない。したがって、信号伝達中に妨害される危険が低減され、例えばプラグを介して、容易に電気的に接続することができる。
【００１１】
（車両が固定される領域に対し対向して）ロータに電子制御ユニットの部材を一体化することの更なる利点は、電子制御ユニットと（例えば重合式ステアリングシステムのような）複雑な作動システムとの間の連結コンダクターの数が、フレキシブルコンダクターによって影響されないことである。
【００１２】
本発明の実施例において、ロータは環状キャリアを有し、電子制御ユニットまたは電子制御ユニットの少なくとも一つの温度生成部が当該キャリア上に構成されている。環状キャリアは例えば円盤型である。ロータはステアリングホイールを回転させる際に回転する。
【００１３】
したがって、電気接触ユニットが熱放散用の手段を有することが提案される。熱放散は、例えば電気的接続ユニットのハウジングを通して起こる。このハウジングは、フレキシブルコンダクターの保護と誘導ならびに熱放散の働きがあり、冷却リブおよび／または能動的な冷却要素を有してもよい。よって、電気的接続ユニットのハウジングの広い表面または温度放散のための温度放散面についても容易な手法で構築可能である。さらに、例えば冷却リブまたは冷却スロットの形状での温度吸収および放散のための手段は、電気接触ユニットのロータ上に設けることが可能であり、本発明の実施例では、当該ロータに電子制御ユニットまたはその温度生成部が一体化されている。また、本発明では、電気的接続ユニットは蓋要素を有し、ステアリングシャフトまたはステアリングシャフトのステアリングシャフトスタンプないしはステアリングシャフトと結合した結合要素が当該蓋要素から突出すること、当該蓋要素は電子制御ユニットまたは電子制御ユニットの少なくとも１つの温度生成部によって構成される放熱手段を有することも示される。
【００１４】
本実施例において、ステアリングホイールの回転時およびステアリングホイールにトルク・プルーフ的に連結されたロータの回転時に、電気的接続ユニットの追加的な換気がなされ、これによって発熱がさらに低減されるべく、機能が最適化され、同調化されている。
【００１５】
電気的接続ユニットは、ステアリングホイールに配置された一つ以上の電気的・電子的構成部材につき、ステアリングホイールに配置されていない一つ以上の電気的・電子的構成部材に電気的に結合する構成部材である。したがって、ステアリングホイールに配置されていない構成部材は、ステアリングホイールに配置された構成部材のための動力源であってもよい。電気的接続ユニットは、例えば、当該接続ユニットのステータを当該接続ユニットのロータに接続するクロックスプリングの形状のフレキシブルコンダクターを有し、電気的結合により信号およびエネルギーが伝達される。ロータとステータの間の相対的な変位中にフレキシブルコンダクターを介して、信号および／またはエネルギーを伝達することも可能である。
【００１６】
したがって実施例では、ロータとフレキシブルコンダクターは、ステアリングホイールのステアリングシャフトの回転軸に関して、軸方向に順次配列されている。更なる実施例では、ロータとフレキシブルコンダクターは、ステアリングシャフトおよびステアリングホイールの回転軸に関し、放射方向に連続的に構成され、フレキシブルコンダクターはロータによって放射方向外側を取り囲まれている。
【００１７】
更なる実施例において、重合式ドライブはステアリングホイールに一体化され、制御ユニットが少なくとも当該重合式ドライブを制御するよう形成されている。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】電気的接続ユニットを備えたステアリングホイールの第一実施例の分解図を示す。当該ユニットに電子制御ユニットが一体化されている。
【図２】組み付けられた図１のステアリングホイールの断面図を示す。
【図３】電気的接続ユニットを備えたステアリングホイールの第二実施例の分解図を示す。当該ユニットに電子制御ユニットが一体化されている
【図４】組み付けられた図３のステアリングホイールの断面図を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に、複数の実施例を用い図を参照して、本発明をより詳細に説明する。
【００２０】
図１および図２に示されるステアリング装置は、ステアリングホイール１および電気的接続ユニット２を有する。
【００２１】
ステアリングホイール１は、ステアリングホイールリム１１、複数のスポーク１２、およびステアリングホイール１をステアリングシャフト３に連結するステアリングハブ１３を有する。
【００２２】
ステアリングハブ１３の領域において、スーパーインポーズ式（Super
imposed）、すなわち重合式のドライブ（駆動部）４はステアリングホイール１に一体化され、当該重合式ドライブは電子モーター４１の形状の作動装置、駆動ワーム４２を備えた重合式トランスミッションおよびワームホイール４３を有する。駆動ワーム４２は電子モーター４１によって駆動される。ワームホイール４３は、ステアリングシャフト３に連結している。重合式ドライブ４は、ドライバーが入力したステアリング角度にさらなるステアリング角度を重ね合わせるのに適するよう構成されている。
【００２３】
図１においては、ハウジング、トランスミッション要素、重合式トランスミッション４２，４３の取り付け手段ならびに駆動モーター４１については、図を見やすくするために図示されていない。
【００２４】
電気的接続ユニット２は、ステータ２１、フレキシブルコンダクター２２、ロータ２３および上蓋２４を有する。
【００２５】
ステータ２１は、例えばステアリングホイール１の背後に配置されたステアリングコラムハウジングまたはステアリングレバー構成部材内に回転不能に固定されている。当該ステータは、必須ではないが、図の実施例では中空の円筒状に形成され、断面が環状の外壁２１１とステアリングホイール１に対向する底蓋２１２を有する。底蓋２１２は中央に切欠きを有し、当該切欠きを通って歯状部４１を備えたステアリングシャフト３のステアリングシャフトスタンプ４が突出している。円筒状の壁２１１のため、円筒状中空スペースが設けられ、当該中空スペースはフレキシブルコンダクター２２およびロータ２３を収容する役割を有し、ステアリングホイールに面する電気的接続ユニット２の側面で上蓋２４によって閉じられている。
【００２６】
フレキシブルコンダクター２２は、例えばクロックスプリングとして形成される。当該コンダクターは、端部または端部領域において、図示されていないが、一つ以上の接触点により、ステータ２１に電気的または信号伝達状に連結されている。他端または他端部領域では、当該コンダクターは一つ以上の接触点（図示されていない）でロータ２３に電気的または信号伝達可能状に連結されている。フレキシブルコンダクター２２によって、構成部材が相対的に変位する間にも、ステータに電気的に結合した構成部材とロータに電気的に結合した構成部材との間のエネルギーおよび／または信号が伝達される。したがって、フレキシブルコンダクター２２もまた、その柔軟性のため、ステータ２１とロータ２３の相対移動の際に移動可能である。フレキシブルコンダクター２２の詳細な設計構造は本発明の本質的要素ではない。図のフレキシブルコンダクター２２は、単なる一例として理解されるべきである。
【００２７】
図示されていない前述の一つ以上の接触点によってフレキシブルコンダクター２２に電気的および信号伝達状に連結しているロータ２３は、図示された実施例では円盤状キャリア２３１を有する。信号処理および／または信号伝達のための電子的構成部材は当該キャリア上に配置され、当該構成成分は図では電子制御ユニット２３２（ＥＣＵ）を指す。これらの電子的構成部材は、例えば一つ以上のマイクロプロセッサーおよびマイクロチップを有する。
【００２８】
電子的構成部材は、図の実施例では、ステアリングホイール１から離間して対向する側の環状キャリア２３１の面上にもっぱら位置する。基本的に、電子的構成部材は当該キャリア２３１の他の面および／または両面に形成されてもよい。環状キャリア２３１は、したがって、回路基板に基づき、集積型電子的コンダクターを備えて設けられてもよい。環状キャリア２３１は更に、例えば電気的なプラグイン連結ポートまたはプラグインコンタクトの形状の電気的連結点２３３を有する。よって環状キャリア２３１、電子的制御ユニット２３２および電気的連結点２３３は、サブコンポーネントを形成し、ＥＣＵユニットとも称される。
【００２９】
注目すべきは、電子制御ユニット２３２のすべての構成部材ではなく、発熱性構成部材のみが環状キャリア２３１上に構成されることが、本発明で提案されていることである。電子制御ユニットの他の任意に存在する構成部材は、対照的にステアリングホイール１上に構成されてもよい。
【００３０】
重合式（スーパーインポーズ式）ドライブ４の駆動モーター４１のプラグ４１１は、電気的連結点２３３に挿入されている。接続ユニット２は、重合式ステアリングシステムのモーター４１の電気供給の役割を果たしている。接続ユニット２は更に、ステアリングホイールの電気的操作要素やエアバッグモジュールの電気的構成部材のような、ステアリングホイール１に構成された更なる電気消費部材の電源供給および／または信号技術的連絡の役割を果たす。したがって、電気的連結点２３３は、更なる電気消費部材へ電気的に連結するよう構成され、ゆえに例えば更なる電気消費部材のプラグのためのプラグ受けが設けられている。
【００３１】
電子制御ユニット２３２は、例えば重合式ステアリングシステムの電気的制御やステアリングホイールの電気的操作要素の電気的制御のように、ステアリングホイール１に構成された一つ以上の電気的構成部材を電気的に制御する役割を果たす。電子的制御ユニット２３２は基本的に、ステアリングホイールに構成されていない車両構成部材に関しても制御機能を有してよい。電子制御ユニット２３２は、例えばステアリングホイール１の外側でステアリングシャフト３に連結するサーボ機構ステアリングを制御するよう構成されてもよい。
【００３２】
上蓋２４は電気的接続ユニット２を閉止する。当該蓋は、蓋のリムサイドに開口部２４１を有し、当該開口部は電気的連結点２３３を貫通させる。当該電気的連結点２３３は、ステアリングホイール１の方向に突出し、ステアリングホイール１に貫入し、図の実施例では駆動モータ４１のプラグ４１１に連結する。上蓋２４はさらに、ラメラ構造または溝型の冷却リブ２４２を備えた中央開口部２４２を有する。実施例では、これらのリブは、ステアリングシャフト３の回転軸に対し平行を保たず、冷却効果を向上させるために回転軸に向かって傾斜している。
【００３３】
図２に示された断面から理解されるように、中央開口部２４２の直径がステアリングシャフト３の直径またはステアリングスタンプ４に連結したワームホイール４３の一部の直径より大きくなるように構成されている。この構造のおかげで、冷却リブ４３による効果的な熱放散を可能とする。
【００３４】
図３および図４は、特にフレキシブルコンダクター２２とロータ２３の構成につて図１および図２の実施例とは異なる構成を有する実施例を示す。図１および図２の実施例の場合、ロータ２３とフレキシブルコンダクター２２はステアリングシャフト３の回転軸の方向に順次配置され、図３および図４の実施例では、ロータ２３’とフレキシブルコンダクター２２はステアリングシャフト３の回転軸に関して放射方向に連続的に構成されている。したがって、フレキシブルコンダクター２２はロータ２３’によって放射方向の外側を取り囲まれている。第一の実施例（図１および図２）では、電子制御ユニットは、ステアリングシャフト３を取り巻くリングとしてフレキシブルコンダクター２２の導電性バンド上に直接設置され、例えば当該コンダクターに堅固に取り付けられている。第二の実施例（図３および図４）では、電子制御ユニットはフレキシブルコンダクター２２の導電性バンドの放射方向外側を取り巻くリングとして設置され、例えば当該コンダクターに堅固に連結されている。
【００３５】
両者の構成上の相違点は、２つの選択された方向における接続ユニット２の広がりまたは大きさの違いに起因しており、したがって各構築空間への適応を可能にする。
【００３６】
図３および図４の実施例では更に、冷却リブ２４３’の形状の冷却手段が蓋２４’のリムに設けられている。このような冷却リブは中央開口部２４２に追加的に形成されてもよい。更なる違いは、ステータ２１がディスクとして設けられ、ハウジングを形成しないことである。
【００３７】
図１，２に示された実施例と、図３，４に示された実施例とは適宜に組み合わせることが可能である。
【００３８】
本発明は、実施例において図示された実施例に限定されるものではない。本発明に基づくステアリング装置は、重合式ステアリングシステムを備えずに形成されてもよい。重合式システムの電子モーターは、ステアリングホイールに一体化された電気的構成部材の単なる一例であり、電子モーターの操作は制御ユニットによって制御される。さらに、他の実施例において、制御ユニットがロータではなくステータ内に一体化されるよう提案されてもよい。
【符号の説明】
【００３９】
１  ステアリングホイール
１１  ステアリングホイールリム
１２  スポーク
１３  ステアリングホイールハブ
２  電気的接続ユニット
２１  ステータ
２１１  壁
２１２  蓋
２２  コンダクター
２３  ロータ
２３１  キャリアー
２３２  電子制御ユニット
２３３  電気的連結点
２４  蓋
２４１  開口部
２４２  開口部
２４３  リブ
３  シャフト
４  スタンプ
４１  駆動モーター
４１１  プラグ
４２  ワーム
４３  ワームホイール
【図１】
2013501673.tif 000003
【図２】
2013501673.tif 000004
【図３】
2013501673.tif 000005
【図４】
2013501673.tif 000006
【国際調査報告】
2013501673.tif 000007
2013501673.tif 000008
2013501673.tif 000009
2013501673.tif 000010
2013501673.tif 000011
2013501673.tif 000012