Устройство для подогрева обода рулевого колеса транспортного средства

Полезная модель относится к объектам автомобильной техники и может быть использована как при изготовлении рулевых колес новых автомобилей, так и, в особенности, для улучшения эксплуатационных свойств (модернизации) автомобилей, находящихся в эксплуатации.
В начале поездки в зимнее время температура рулевого колеса ниже, чем температура человеческого тела, что создает некомфортные условия для водителя и может приводить к проблемам с безопасностью. Соответственно, известны различные устройства для нагревания рулевого колеса до температуры выше температуры человеческого тела. Витки нагревательного элемента обычно заделаны в обод рулевого колеса, для чего на сердечник наносят изолирующее покрытие, а витки нагревательного элемента закрепляют на внешней круговой поверхности изолирующего покрытия, после этого поверхность ободной части окончательно отделывают с использованием отделочного покрытия - формованной синтетической смолой (Патент РФ 2533847, B62D 1/06, публ. 20.11.2014)
Известен нагревательный элемент обода рулевого колеса, выполненный в виде электропроводящей пасты, нанесенной на поверхность обода (Патент РФ 2529565, B62D 1/06, публ. 27.09.2014)
Недостатками этих технических решений являются технологическая сложность изготовления, что исключает возможность монтажа устройства вне массового заводского процесса, т.е. в ремонтных мастерских или автовладельцем самостоятельно. Практически необходимо заменять рулевое колесо в сборе. Кроме того, переключение мощности подогрева обеспечивается переключением нагревателей параллельно/последовательно. Ток к нагревательному элементу подводится непосредственно от цепи питания автомобиля (обычно 12 вольт) по гибкому кабелю. Это приводит к ограничению возможности оптимального выбора мощности нагревателя, усложняет регулировку режима нагрева и предусматривает установку дополнительного переключателя, управляемого водителем, в том числе во время движения.
Технической задачей, решаемой предложением, является создание устройства для подогрева обода рулевого колеса транспортного средства с расширенными функциональными возможностями, которое можно монтировать на руль транспортного средства, находящегося в эксплуатации.
Техническим результатом предложения является устройство для подогрева обода рулевого колеса транспортного средства, позволяющего повысить комфорт управления транспортным средством, пригодного для его установки (монтажа) даже вне массового заводского процесса, т.е. в ремонтных мастерских или автовладельцем самостоятельно.
Для решения этой технической задачи предлагается устройство для подогрева обода рулевого колеса транспортного средства, содержащее нагревательный элемент, выполненный из резистивного провода, закрепленный на подложке из непроводящего нетканого материала или непроводящей сетки, термодатчик, преобразователь напряжения, подложка из нетканого материала или сетки выполнена в форме волнообразной ленты и снабжена по крайней мере с одной стороны клеящим слоем, длина подложки составляет 1-0,7 длины внешнего периметра обода рулевого колеса, а боковые стороны выполнены волнообразными, ширина подложки составляет 0,7-1 длины периметра сечения обода рулевого колеса, нагревательный элемент размещен волнообразно по меньшей мере в один ряд на подложке из непроводящего материала, термодатчик выполнен с возможностью установки в зоне теплового воздействия, нагревательный элемент подключен к источнику питания через повышающий преобразователь напряжения, термодатчик может быть выполнен в виде одного термореле и включен последовательно с нагревательным элементом. Подложка может быть выполнена по длине по крайней мере из двух частей.
Совокупность существенных признаков заявляемого устройства для подогрева обода рулевого колеса транспортного средства при поиске по доступной научно-технической и патентной литературе не обнаружена. Предлагаемое устройство для подогрева обода рулевого колеса транспортного средства может быть изготовлено с использованием известного общепромышленного оборудования или инструмента, из общеизвестных материалов и применено для улучшения эксплуатационных свойств новых автомобилей, а также для модернизации транспортных средств, находящихся в эксплуатации. Поэтому заявитель считает, что заявляемое устройство для подогрева обода рулевого колеса транспортного средства соответствует критериям охраноспособности полезной модели «новизна» и «промышленная применимость».
Сущность предложения поясняется чертежами.
На фиг. 1 и 2 показаны варианты электрической схемы устройства, на фиг. 3 - расположение подложки на ободе рулевого колеса, на фиг. 4 и 5 - пример формы подложки и расположения на ней нагревательного элемента.
На фигурах обозначены нагревательный элемент 1, подложка 2 из непроводящего нетканого материала или непроводящей сетки, выполненная в форме волнообразной ленты и снабженная по крайней мере с одной стороны клеящим слоем (не показан), антиадгезионная пленка 3, прорези 7, обод 4 рулевого колеса транспортного средства, термодатчик 5, преобразователь 6 напряжения, внешнее покрытие рулевого колеса транспортного средства не показано.
Предложение реализуется, например, следующим образом.
Прикрепляют (приклеивают или пришивают) к подложке 2 из нетканого материала или сетки, выполненной в форме волнообразной клеющей ленты, нагревательный элемент 1. Снимают с клеящего слоя непроводящей подложки 2 антиадгезионную пленку 3 и клеящим слоем укладывают вдоль обода 4 рулевого колеса. В зависимости от выбранных участков обогрева выбирают длину ленты непроводящей подложки 2 или число частей подложки 2, например, подложка 2 может состоять из двух частей длиной 0,35 длины обода 4 рулевого колеса. В этом случае части подложки размещают симметрично по обе стороны обода 4 рулевого колеса, на участках, где водитель большее время держит руль. Это обеспечивает уменьшение общей площади нагрева и, соответственно, экономию энергии без снижения комфортности при эксплуатации устройства. Выполнение подложки 2 непроводящей из нетканого материала в форме волнообразной ленты обеспечивает легкую укладку подложки 2 на обод 4 рулевого колеса без морщин и складок и исключает возможность повреждения нагревательного элемента 1, закрепленного на подложке 2. Затем на ободе 4 рулевого колеса с подложкой 2 из нетканого материала закрепляют наружное покрытие, например, обшивают кожей. Выполнение на свободных от нагревательного элемента участках подложки 2 просечек 7 улучшает крепление наружного покрытия на ободе 4 рулевого колеса. Наличие клеящего слоя также на другой стороне подложки 2 улучшает облегание наружного покрытия на ободе 4 рулевого колеса с подложкой 2 из нетканого материала. Выбор материала нагревательного элемента 1, расчет длины, сечения и соединение отдельных проводников нагревательного элемента 1 производят по электротехническим правилам и подключают к выходу повышающего преобразователя 6 напряжения, силовой вход которого подключен к источнику питания. При использовании повышающего преобразователя 6 напряжения 12 вольт в 36 вольт, термодатчик 5 выполнен в виде термореле, включен последовательно с нагревательным элементом 1 (фиг. 2). В этом случае при нагреве термореле 5 до температуры срабатывания, происходит размыкание контактов термореле, и ток через нагреватель не протекает. Интенсивность нагрева уменьшается. При включении устройства обеспечивается быстрый первоначальный нагрев обода 4 рулевого колеса или его участков и поддержание комфортной температуры. Наличие повышающего преобразователя 6 напряжения в составе устройства позволило обеспечить возможность его установки (монтажа) в уже выпускаемые автомобили без внесения дополнительных изменений в конструкцию и даже вне массового заводского процесса, т.е. в авторемонтных мастерских или автовладельцем самостоятельно. Наличие преобразователя 6 напряжения позволяет за счет повышения напряжения с 12 вольт до 36 вольт, подаваемого на нагревательный элемент 1, уменьшить рабочий ток через нагревательный элемент 1 до величины, безопасной (допустимой) для гибкого многожильного кабеля («улитки»), соединяющего поворотный руль транспортного средства с рулевой колонкой и обеспечить возможность использования более тонкого провода и более легкую укладку на обод 4 рулевого колеса подложку 2 из нетканого материала, на которой закреплен нагревательный элемент 1. Контроль мощности нагрева достигается работой термореле - отключением/включением.
Предлагаемое техническое решение было успешно испытано в серийных автомобилях Hyundai Solaris, Suzuki и нескольких автомобилях Hyundai Kia со следующими параметрами - мощность 34 ватта, ток 0,94 ампера, напряжение 36 вольт. При стандартном напряжении 12 вольт при той же мощности максимальный ток равен 2,8 ампера, что превышает допустимую нагрузку на одну жилу плоского соединительного кабеля руля («улитки»).
В зависимости от требований комфортности устройства оно может быть подключено к бортовой цепи питания автомобиля через выключатель для принудительного его включения/выключения, может быть исключен термодатчик 5, тогда устройство будет нерегулируемым Фиг. 1
Хотя настоящее предложение было продемонстрировано и описано со ссылками на варианты его осуществления, специалистам в данной области техники понятно, что в него могут быть внесены другие различные изменения, касающиеся формы и деталей, не выходящие за пределы сути и объема настоящего технического решения, определяемого нижеследующей формулой.