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Patent Searching and Data


Title:
STEERING WHEEL FOR A MOTOR VEHICLE HAVING MEANS FOR DISSIPATING HEAT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2011/018502
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a steering wheel of a motor vehicle having means for dissipating heat from the steering wheel. According to the invention, the means for dissipating heat comprise a contact unit (4), which is used to guide lines for the electrical connection of at least one electrical component disposed in or on the steering wheel (1) to at least one electrical component of the motor vehicle not disposed in or on the steering wheel (1), wherein at least part of the contact unit (4) rotates along with the steering wheel (1) when the steering wheel (1) is rotated.

Inventors:
MARKFORT DIETER (DE)
WERDIN PHILIPP (DE)
Application Number:
PCT/EP2010/061765
Publication Date:
February 17, 2011
Filing Date:
August 12, 2010
Export Citation:
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Assignee:
TAKATA PETRI AG (DE)
MARKFORT DIETER (DE)
WERDIN PHILIPP (DE)
International Classes:
B62D1/04; B62D1/06
Domestic Patent References:
WO2003047942A12003-06-12
WO2007009420A12007-01-25
Foreign References:
JPS62157859A1987-07-13
DE202008008395U12009-06-18
EP1783029A12007-05-09
DE102004006639A12005-09-01
DE202004005181U12004-09-09
Attorney, Agent or Firm:
MÜLLER, Wolfram H. (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Lenkrad eines Kraftfahrzeuges mit Mitteln zur Ableitung von Wärme von dem

Lenkrad (1 ), dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Ableitung von Wärme eine Kontakteinheit (4) umfassen, die der Führung von Leitungen zur elektrischen Verbindung von wenigstens einem im oder am Lenkrad (1 ) angeordneten elektrischen Bauteil mit wenigstens einem nicht im oder am Lenkrad (1 ) angeordneten elektrischen Bauteil des Kraftfahrzeuges dient, wobei wenigstens ein Teil (8) der Kontakteinheit (4) bei einer Drehung des Lenkrades (1 ) mit dem Lenkrad (1 ) mitrotiert. 2. Lenkrad nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Ableitung von Wärme (4, 8) durch Rotation eine Luftkonvektion und damit einen Wärmetransport verursachen.

3. Lenkrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Ableitung von Wärme (4, 8) eine zur Ableitung von Wärme relativ zum Lenkradinneren nach außen gewandte, gerippte und/oder mit Schlitzen (81 ) versehene Oberfläche umfassen.

4. Lenkrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Ableitung von Wärme (4, 8) ein sich zwischen einem ersten

Raumbereich (4) und einem dazu beabstandeten, zweiten Raumbereich (1 1 ) erstreckendes Wärmebrückenelement (22a, 22b) und/oder Wärmeleitelement (12a, 12b; 22) umfassen. 5. Lenkrad nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmebrückenelement (22a, 22b) mit dem mitrotierenden Teil (8) der Kontakteinheit (4) thermisch gekoppelt ist und einen Transport von Wärme vom mitrotierenden Teil (8) der Kontakteinheit (4) über das Wärmeleitelement (22) zu einem aktiven oder passiven Kühlelement (1 1 ) bewirkt.

6. Lenkrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lenkrad (1 ) einen Lenkradkranz (2) zur drehenden Betätigung des Lenkrades (1 ), eine Lenkradnabe (7) zur Verbindung des Lenkrades (1 ) mit einer von dem Lenkrad (1 ) separaten Lenkwelle (5) eines Kraftfahrzeuges sowie einen Überlagerungsantrieb (6) zur Betätigung einer Überlagerungslenkung umfasst, mit der ein durch Betätigung des Lenkradkranzes (2) erzeugter Lenkwinkel durch einen von der Überlagerungslenkung erzeugbarer Überlagerungswinkel überlagerbar ist, so dass sich eine jeweilige Drehbewegung einer mit dem Lenkrad (1 ) verbundenen Lenkwelle (5) aus einem durch Betätigung des Lenkradkranzes (2) erzeugbaren Lenkwinkel und einem durch Betätigung der Überlagerungslenkung erzeugbaren

Überlagerungswinkel zusammensetzt.

7. Lenkrad gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der

Überlagerungsantrieb (6) einen Antriebsmotor (13) und ein Überlagerungsantriebsgetriebe (15) umfasst, wobei der Antriebsmotor (13) und/oder das Überlagerungsantriebsgetriebe (15) mit wenigstens einem Mittel (12a, 12b; 14a, 14b) versehen ist, das zur Ableitung von Wärme vom Überlagerungsantrieb (6) dient. 8. Lenkrad nach Anspruch 7, soweit rückbezogen auf Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (13) und/oder das Überlagerungsantriebsgetriebe (15) über ein Wärmeleitelement (12a, 12b) mit einem Kühlelement (1 1 a, 1 1 b) gekoppelt sind. 9. Lenkrad nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlelement (1 1 a, 1 1 b) jeweils in einer Aussparung (10c, 10d) im Lenkradschaum angeordnet ist und auf der vom Lenkrad (1 ) abgewandten Seite Kühlrippen aufweist.

10. Lenkrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, soweit rückbezogen auf Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Antriebsmotor (13) und dem Überlagerungsantriebsgetriebe (15) ein Wärmeleitelement (14a) und/oder zwischen dem Überlagerungsantriebsgetriebe (15) und einem Lenkradskelett (3) ein

Wärmeleitelement (14b) angeordnet ist, wobei das Wärmeleitelement (14a, 14b) der Wärmeleitung zwischen dem Antriebsmotor (13) und dem Überlagerungsantriebsgetriebe (15) bzw. zwischen dem Überlagerungsantrieb (6) und dem Lenkradskelett (3) dient.

1 1. Lenkrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakteinheit (4) hohlkreiszylinderförmig ausgebildet ist, wobei ein äußerer Umfang den Teil (8) der Kontakteinheit (4) bildet, der mit dem Lenkrad (1 ) mitrotiert.

12. Lenkrad nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Umfang (8) der hohlkreiszylinderförmigen Kontakteinheit (4) auf seiner Außenseite mit Rippen und/oder Schlitzen (81 ) zur Kühlung versehen ist.

13. Lenkrad nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass Kühlrippen auf dem Umfang (8) der kreiszylinderförmig ausgebildeten Kontakteinheit (4) so vorgesehen, dass sie entlang des Umfangs (8) kreisförmig um diesen Umfang (8) verlaufen. 14. Lenkrad nach Anspruch 13, soweit rückbezogen auf Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmebrückenelement (22a; 22a1 , 22a2) so ausgebildet ist, dass es um die kreiszylinderförmig ausgebildete Kontakteinheit (4) angeordnet ist und einen Ring aufweist, der zu den Kühlrippen der Kontakteinheit (4) passend ausgebildete Kühlrippen aufweist.

15. Lenkrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Wärme vom Lenkrad (1 ) auf den mitrotierenden Teil (8) der Kontakteinheit (4) übertragen wird, wobei der mitrotierende Teil (8) derart ausgestaltet ist, dass er diese Wärme durch Wärmestrahlung und/oder Konvektion nach außen abgibt.

Description:
Lenkrad für ein Kraftfahrzeug mit Mitteln zur Ableitung von Wärme

Beschreibung Die Erfindung betrifft ein Lenkrad für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein Lenkrad eines Kraftfahrzeugs dient zur Steuerung der Fortbewegungsrichtung des Kraftfahrzeuges. So weist ein solches Lenkrad z. B. einen Lenkradkranz zur drehenden Betätigung des Lenkrades und eine Lenkradnabe zur Verbindung des Lenkrades mit einer von dem Lenkrad separaten Lenkwelle des Kraftfahrzeuges auf. Die Lenkwelle wiederum wirkt z. B. mit anderen Getriebeteilen des Kraftfahrzeuges so zusammen, dass über ihre Bewegung eine Steuerung der Fortbewegungsrichtung des Kraftfahrzeuges ermöglicht ist.

Es ist üblich, zu unterschiedlichen Funktionszwecken Motor- und/oder Getriebeelemente sowie elektronische Steuerungen dieser im oder am Lenkrad anzuordnen. Bei der Betätigung solcher Motor-, Getriebeelemente oder elektronischer Steuerungen kommt es zu Wärmeentwicklungen.

Ein gattungsgemäßes Lenkrad ist aus der DE 20 2004 005 181 U 1 bekannt. Bei dieser Druckschrift sind wärmeableitende Mittel in Form einer Röhre aus einem wärmeleitenden Material in ein Lenkrad integriert. Die wärmeableitende Funktion kann durch ein Peltier-Element und/oder einen Ventilator unterstützt werden, die mit einem wärmeabgebenden Funktionsbereich der Röhre gekoppelt sind.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Lenkrad für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, bei dem eine hohe Wärmeentwicklung von in oder am Lenkrad angebrachten Funktionselementen nicht zu Temperaturerhöhungen führt, die so hoch sind, dass sie für die Funktionsweise von Funktionselementen störend sind. Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Schaffung eines Lenkrads mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Danach umfasst das Lenkrad Mittel zur Ableitung von Wärme von dem Lenkrad in Form einer Kontakteinheit, die der Führung von Leitungen zur elektrischen Verbindung von wenigstens einem im oder am Lenkrad angeordneten elektrischen Bauteil mit wenigstens einem nicht im oder am Lenkrad angeordneten elektrischen Bauteil des Kraftfahrzeuges dient, wobei wenigstens ein Teil der Kontakteinheit bei einer Drehung des Lenkrades mit dem Lenkrad mit rotiert.

Durch eine solche elektrische Kontakteinheit kann Wärme, die im Betrieb des Lenkrades und/oder im Betrieb von in oder am Lenkrad angebrachten Funktionselementen erzeugt wird, vom Lenkrad abgeleitet werden. Durch die Ableitung von Wärme durch die elektrische Kontakteinheit kann eine Erhöhung der Temperatur durch eine Wärmeerzeugung, die so hoch ist, dass sie für die Funktionsweise der Funktionselemente störend wäre, verhindert werden.

Die Wärmeableitung erfolgt dabei in effektiver Weise, wobei Wärme vom Lenkrad auf die Kontakteinheit und insbesondere auf den mit dem Lenkrad mitdrehenden Teil der

Kontakteinheit übertragen wird, der diese Wärme beispielsweise über Kühlrippen und/oder Kühlschlitze durch Wärmestrahlung und/oder Konvektion nach außen abgibt.

Eine Ableitung von Wärme kann dabei durch eine Luftkonvektion unterstützt werden, die durch eine Rotation des Lenkrads und des mitrotierenden Teils der Kontakteinheit erzeugt wird.

Die Mittel zur Ableitung von Wärme umfassen beispielsweise eine zur Ableitung von Wärme relativ zum Lenkradinneren nach außen gewandte, gerippte und/oder mit Schlitzen versehene Oberfläche.

Weiter kann vorgesehen sein, dass die Mittel zur Ableitung von Wärme ein sich zwischen einem ersten Raumbereich und einem dazu beabstandeten, zweiten Raumbereich erstreckendes Wärmebrückenelement und/oder ein Wärmeleitelement umfassen. Beispielsweise ist ein Wärmebrückenelement mit dem mitrotierenden Teil der Kontakteinheit thermisch gekoppelt, wobei es einen Transport von Wärme vom mitrotierenden Teil der Kontakteinheit über das Wärmeleitelement zu einem aktiven oder passiven Kühlelement bewirkt.

In einer Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Lenkrad einen Überlagerungsantrieb zur Betätigung einer Überlagerungslenkung, mit der ein durch Betätigung des

Lenkradkranzes erzeugter Lenkwinkel durch einen von der Überlagerungslenkung erzeugbarer Überlagerungswinkel überlagerbar ist, so dass sich eine jeweilige

Drehbewegung einer mit dem Lenkrad verbundenen Lenkwelle aus einem durch

Betätigung des Lenkradkranzes erzeugbaren Lenkwinkel und einem durch Betätigung der Überlagerungslenkung erzeugbaren Überlagerungswinkel zusammensetzt.

Der Überlagerungsantrieb umfasst einen Antriebsmotor und ein Überlagerungsantriebsgetriebe, wobei der Antriebsmotor und/oder das Überlagerungsantriebsgetriebe gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung mit wenigstens einem Mittel versehen ist, das zur Ableitung von Wärme vom Überlagerungsantrieb dient. In einer Ausführungsvariante sind der Antriebsmotor und/oder das Überlagerungsantriebsgetriebe über ein Wärmeleitelement mit einem Kühlelement gekoppelt. Ein solches ist beispielsweise jeweils in einer Aussparung im Lenkradschaum angeordnet, wobei es auf der vom Lenkrad abgewandten Seite Kühlrippen aufweisen kann.

In einer weiteren Ausführungsvariante ist zwischen dem Antriebsmotor und dem Überlagerungsantriebsgetriebe ein Wärmeleitelement und/oder zwischen dem Überlagerungsantriebsgetriebe und einem Lenkradskelett ein Wärmeleitelement angeordnet, wobei das Wärmeleitelement der Wärmeleitung zwischen dem Antriebsmotor und dem Überlagerungsantriebsgetriebe bzw. zwischen dem Überlagerungsantrieb und dem Lenkradskelett dient. Das Wärmeleitelement ist beispielsweise als Wärmepad oder als Wärmeleitpaste ausgebildet. In einer Ausführungsvariante ist die Kontakteinheit hohlkreiszylinderförmig ausgebildet, wobei ein äußerer Umfang den Teil der Kontakteinheit bildet, der mit dem Lenkrad mitrotiert. Der äußere Umfang der hohlkreiszylinderförmigen Kontakteinheit kann dabei auf seiner Außenseite mit Rippen und/oder Schlitzen zur Kühlung versehen sein. Ein Ausführungsbeispiel sieht vor, dass die Kühlrippen auf dem Umfang der kreiszylinderförmig ausgebildeten Kontakteinheit so vorgesehen sind, dass sie entlang des Umfangs kreisförmig um diesen Umfang verlaufen. Diese Variante ist besonders vorteilhaft in Kombination mit einem Wärmebrückenelement, dass so ausgebildet ist, dass es um die kreiszylinderförmig ausgebildete Kontakteinheit angeordnet ist und einen Ring aufweist, der zu den Kühlrippen der Kontakteinheit passend ausgebildete Kühlrippen aufweist. Diese Ausgestaltung ermöglicht, dass der mitrotierende Teil der Kontakteinheit relativ zu einem Wärmebrückenelement drehbar ist, über das Wärme zusätzlich auf ein Kühlelement abgeleitet wird.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden bei der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren deutlich werden. Es zeigen:

Fig. 1A, 1 B: eine perspektivische Seitenansicht bzw. Rückansicht eines

Lenkrads mit einem Lenkradkranz und einer mit dem Lenkradkranz verbundenen Lenkradnabe sowie einem Überlagerungsantrieb zur

Betätigung einer Überlagerungslenkung und einer Kontakteinheit;

Fig. 2 eine perspektivische Draufsicht auf eine Kontakteinheit, die der

Führung von Leitungen zur elektrischen Verbindung von im oder am Lenkrad angeordneten Bauteilen mit nicht im oder am Lenkrad angeordneten Bauteilen des Kraftfahrzeuges dient;

Fig. 3A - 3C: perspektivische Rückansichten eines Lenkrades mit einem

Lenkradkranz und einer mit dem Lenkradkranz verbundenen Lenkradnabe und einer Kontakteinheit sowie Lenkradschaum;

Fig. 4 eine perspektivische Rückansicht eines Lenkrades mit einem

Lenkradkranz und einer mit dem Lenkradkranz verbundenen Lenkradnabe sowie einem Überlagerungsantrieb zur Betätigung einer Überlagerungslenkung und einer Kontakteinheit mit

Lenkradschaum und Kühlelementen;

Fig. 5 eine perspektivische Seitenansicht des in Figur 4 dargestellten

Überlagerungsantriebes sowie der dort dargestellten Kühlelemente (ohne Abbildung des in Figur 4 dargestellten Lenkradschaumes) mit Wärmerohren; Fig. 6A, 6B eine perspektivische Seitenansicht eines Lenkrades mit einem

Lenkradkranz und einer mit dem Lenkradkranz verbundenen Lenkradnabe und einem Überlagerungsantrieb zur Betätigung einer Überlagerungslenkung sowie einer Kontakteinheit und

Wärmeleitelementen;

Fig. 7 einen Teil einer perspektivischen Explosionszeichnung, die eine

Kontakteinheit umfasst, die mit einem nicht abgebildeten Lenkrad zusammenwirkt, und die über eine Wärmebrücke Wärme auf ein

Kühlelement leitet;

Fig. 8 eine perspektivische Seitenansicht eines Lenkrades, wie es in einer Lenksäule eines Kraftfahrzeuges angeordnet ist, wobei es mit einer nicht abgebildeten Kontakteinheit in Verbindung steht, die über eine Wärmebrücke Wärme auf ein Kühlelement leitet.

Fig. 9 eine perspektivische Seitenansicht einer Kontakteinheit, durch die eine Lenkwelle geführt ist und die auf eine Wärmebrücke Wärme überträgt; und

Fig. 10 eine perspektivische Seitenansicht auf eine Kontakteinheit, durch die eine Lenkwelle geführt ist und die auf eine Wärmebrücke Wärme überträgt.

Die Fig. 1A, 1 B zeigen perspektivische Seitenansichten eines Lenkrades 1 mit einem Lenkradkranz 2 zur drehenden Betätigung des Lenkrades 1 und mit einer Lenkradnabe 7 zur Verbindung des Lenkrades 1 mit einer von dem Lenkrad 1 separaten Lenkwelle 5, wobei die Lenkradnabe 7 von einem Lenkradskelett 3 aus metallischem Material gebildet ist. Die Lenkradnabe 7 ist über Speichen mit dem Lenkradkranz 2 verbunden.

Des Weiteren umfasst das Lenkrad 1 einen Überlagerungsantrieb 6 zur Betätigung einer Überlagerungslenkung. Mit dem Überlagerungsantrieb 6 ist ein durch Betätigen des Lenkradkranzes 2 erzeugter Lenkwinkel durch einen von der Überlagerungslenkung erzeugbaren Überlagerungswinkel überlagerbar. Damit ist ein durch Betätigung des Lenkradkranzes 2 erzeugter Lenkwinkel durch einen von der Überlagerungslenkung erzeugbaren Überlagerungswinkel überlagerbar, so dass sich eine jeweilige Drehbewegung einer mit dem Lenkrad 1 verbundenen Lenkwelle 5 aus einem durch Betätigung des Lenkradkranzes 2 erzeugbaren Lenkwinkel und durch Betätigung der Überlagerungslenkung erzeugbaren Überlagerungswinkel zusammensetzt.

An der Lenkradnabe 7 ist an der unteren Seite des Lenkrades eine Kontakteinheit 4 angeordnet. Diese dient der Führung von Leitungen zur elektrischen Verbindung von elektrischen Bauteilen des Lenkrades mit nicht im Lenkrad 1 befindlichen elektrischen Bauteilen des Kraftfahrzeuges, wobei ein Teil 8 der Kontakteinheit 4 bei einer Drehung des Lenkrades mit dem Lenkrad 1 mitrotiert. Dieser mitrotierende Teil 8 der Kontakteinheit 4 besteht zumindest teilweise aus einem thermisch leitenden Material und ist thermisch leitend an das Lenkradskelett 3 bzw. den Überlagerungsantrieb 6 gekoppelt. Der mitrotierende Teil 8 der Kontakteinheit 4 stellt einen Rotor der Kontakteinheit dar, während ein nicht mitrotierender Teil der Kontakteinheit 4 einen Stator der Kontakteinheit 4 bildet. Der Stator ist dabei ortsfest, d.h. nicht drehbar festgelegt, beispielsweise an einer Lenksäulenverkleidung oder an einer unmittelbar hinter dem Lenkrad 1 angeordneten Lenkstockbaugruppe.

Die Kontakteinheit 4 ist hohlkreiszylinderförmig ausgebildet, wobei ein äußerer Umfang des Teiles 8 der Kontakteinheit 4, der mit dem Lenkrad 1 mitrotiert, auf seiner Außenseite mit Rippen und/oder Schlitzen zur Kühlung versehen ist. Somit kann Wärme vom Lenkradskelett 3 bzw. dem Überlagerungsantrieb 6 auf die Kontakteinheit 4 und insbesondere auf den mit dem Lenkrad 1 mitdrehenden Teil 8 der Kontakteinheit 4 übertragen werden, der diese Wärme über die Kühlrippen bzw. Kühlschlitze durch Wärmestrahlung und Konvektion nach außen abgibt. Die Figur 1 B zeigt das in Figur 1A abgebildete Lenkrad 1 ohne die Lenkwelle und aus leicht veränderter Perspektive.

Die Figur 2 zeigt eine Kontakteinheit 4 und den Teil 8 der Kontakteinheit 4, der dazu vorgesehen und eingerichtet ist, bei einer Drehung eines nicht abgebildeten Lenkrades mit dem Lenkrad mit zu rotieren (Rotor). Hierbei ist die Kontakteinheit 4 im Wesentlichen kreiszylinderförmig ausgebildet und weist eine im Querschnitt kreisförmige Freimachung in ihrem Inneren auf, die dazu vorgesehen ist, Leitungen 41 zur elektrischen Verbindung von elektrischen Bauteilen des Lenkrades mit nicht im Lenkrad befindlichen elektrischen Bauteilen des Kraftfahrzeuges aufzunehmen. Die Leitungen 41 verbinden den mitrotierenden Teil 8 mit einem nicht dargestellten am Fahrzeug festgelegten Teil (Stator) der Kontakteinheit. Der äußere Teil 8 der Kontakteinheit 4 ist dazu vorgesehen, mit dem Lenkrad bei einer Drehbewegung mitzurotieren und weist auf dem umlaufenden Umfang des Kreiszylinders der Kontakteinheit 4 Öffnungen 81 auf, die Kühlschlitze bilden. Wird Wärme z. B. vom Lenkradskelett 3 des Lenkrades mittels Wärmeleitung auf die Kontakteinheit 4 übertragen, kann diese die Wärme durch Wärmeleitung auf den äußeren Teil der Kontakteinheit 8 leiten und durch die Verursachung einer Konvektion von Luft und Abstrahlung von Wärme mittels der Kühlschlitze 81 eine Kühlung des Lenkrades bewirken.

Die Figuren 3A und 3B zeigen eine Ausführungsform eines Lenkrades 1 mit einem Lenkradkranz 2 und einer Lenkradnabe 7, die Teil eines Lenkradskelettes 3 ist, das mit dem Lenkradkranz 2 über Speichen verbunden ist. Das Lenkrad 1 umfasst eine wie in den Figuren 1A und 1 B abgebildete und in Zusammenhang mit diesen und der Fig. 2 beschriebene Kontakteinheit 4. Es ist mit einer Lenkwelle 5 gekoppelt. Der äußere Teil 8 der Kontakteinheit 4 ist mit Kühlrippen und/oder Kühlschlitzen versehen. Hierüber kann eine Kühlung durch Wärmeabstrahlung und Luftkonvektion stattfinden, so dass Wärme vom Lenkrad 1 , insbesondere vom Lenkradskelett 3, über die Kontakteinheit 4 abgeleitet werden kann. Das Lenkradskelett 3 ist hierbei zum Teil mit einem Lenkradschaum 9 versehen. Abweichend von üblichen Ausführungsformen ist der Lenkradschaum 9 hierbei nicht auf der ganzen vom Fahrer abgewandten, hinteren Seite des Lenkradskelett 3 aufgeschäumt. Vielmehr ist das Lenkradskelett 3 in bestimmten Bereichen 10a, 10b der vom Fahrer abgewandten Seite frei von Lenkradschaum 9. Es kann auch vorgesehen sein, dass das Lenkradskelett 3 zumindest auf der vom Fahrer abgewandten Seite des Lenkradskeletts 3 vollständig frei von Lenkradschaum 9 ist. Insbesondere ist kein Lenkradschaum 9 in einem Bereich des Lenkradskeletts 3 vorgesehen, der direkt an den äußeren Teil der Kontakteinheit 8 angrenzt.

Dies ist deshalb vorteilhaft, weil der Lenkradschaum 9 aus einem Schaummaterial besteht, das eine schlechte Wärmeleitfähigkeit aufweist und er, wenn er unmittelbar an die Kontakteinheit 4 anstoßen würde, eine Ableitung von Wärme nach außen über die gerippte Oberfläche (d. h. über die Kühlrippen) des äußeren Teils der Kontakteinheit 8 vermindern oder verhindern würde.

Es sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel zwei bezüglich der Mitte des Lenkrades 1 symmetrisch angeordnete, ungefähr kreisförmige Aussparungen 10a, 10b im Lenkradschaum 9 vorgesehen. Über die kreisförmigen Aussparungen 10a, 10b kann Wärme vom Lenkrad 1 oder von an oder in dem Lenkrad 1 angeordneten Bauteilen nach außen abgeleitet werden. Dadurch, dass an den Aussparungen 10a, 10b, kein Lenkradschaum 9 vorgesehen ist, wird Wärmeabstrahlung und/oder Konvektion von Luft ermöglicht, die einen zusätzlichen Wärmetransport weg vom Lenkrad 1 ermöglicht.

Eine Alternative zu dem Ausführungsbeispiel der Figuren 3A und 3B ist in Fig. 3C dargestellt. Hier sind statt der vorher beschriebenen Aussparungen 10a, 10b Bereiche

10c, 10d vorgesehen, die aus einem wärmeleitfähigen Material bestehen. Dazu kann die

Lenkradumschäumung selbst, zumindest partiell, Wärme leitend ausgeführt werden, bzw. es befinden sich in diesen Bereichen angeschäumte Kühlrippen. Alternativ können mit dem Lenkradskelett Wärme leitend verbundene und in den Lenkradschaum eingebettete Kühlelemente vorgesehen sein. Diese Kühlelemente können auch direkt an das Lenkradskelett angegossen sein.

Fig. 4 zeigt eine perspektivische Rückansicht eines zu dem in der Fig. 3C gezeigten Lenkrades ähnlichen Lenkrades 1 , bei dem aber auf die Darstellung einer Abdeckung verzichtet wurde und ein Überlagerungsantrieb 6 sichtbar ist, dessen Überlagerungsantriebsgetriebe auf der Lenkradnabe 7 angeordnet ist. Dieses Lenkrad 1 unterscheidet sich gegenüber dem in der Fig. 3C gezeigten Lenkrad dadurch, dass in den Bereichen 10c, 10d im Lenkradschaum Kühlelemente 1 1 a, 1 1 b angeordnet sind, die mit dem Überlagerungsantrieb 6 Wärme leitend verbunden sind. Dabei ist in jedem der symmetrisch bezüglich der Mitte des Lenkrades 1 angeordneten Bereichen 10c, 10d eines der beiden im Wesentlichen kreisförmig ausgebildeten Kühlelement 1 1 a, 1 1 b angeordnet, die jeweils auf der vom Lenkrad 1 abgewandten Seite Kühlrippen aufweisen. Über jedes der Kühlelemente 1 1 a, 1 1 b kann aufgrund von Wärmeabstrahlung und/oder aufgrund von Luftkonvektion Wärme vom Lenkrad 1 nach außen abgeleitet werden. Diese Ableitung von Wärme vom Lenkrad erfolgt zusätzlich zu der Ableitung von Wärme vom Lenkrad durch die Kontakteinheit 4 bzw. den äußeren Teil 8 der Kontakteinheit 4.

Hierbei dienen die Kühlelemente 1 1 a, 1 1 b und die Kontakteinheit 4 als Mittel zur Ableitung von Wärme vom Lenkrad 1 , insbesondere von Wärme, die bei Betätigung des Überlagerungsantriebs 6 erzeugt wird.

Die Figur 5 zeigt eine perspektivische Ansicht der in Figur 4 abgebildeten Überlagerungsantrieb 6. Der Überlagerungsantrieb weist einen Antriebsmotor 13 und ein Überlagerungsantriebsgetriebe 15 auf.

Der Antriebsmotor 13 ist über ein Wärmerohr 12a (in Form einer sogenannten„Heat- Pipe") mit dem Kühlelement 1 1 a verbunden. Ein Wärmetransport wird durch das Wärmerohr 12a dabei unter anderem dadurch verursacht, dass das Wärmerohr 12a so eingerichtet ist, dass in seinem Inneren in einem ersten Bereich ein flüssiger Stoff verdampft und an einem davon beabstandeten und in der Nähe des Kühlelementes 1 1 a angeordneten zweiten Bereich ein gasförmiger Stoff kondensiert. Dabei wird in dem ersten Bereich Verdampfungswärme vom verdampfenden Stoff aufgenommen und im zweiten Bereich Verdampfungswärme vom kondensierenden Stoff abgegeben.

Es handelt sich bei dem Kühlelement 1 1 a in Figur 5 um das gleiche Kühlelement, das auch in Figur 4 gezeigt ist. Hierdurch kann beim Antrieb des Überlagerungsantriebs 6 durch den Antriebsmotor 13 erzeugte Wärme über das Wärmerohr 12a und das Kühlelement 1 1 a abgeleitet werden.

Der Überlagerungsantrieb 6 weist das Überlagerungsantriebsgetriebe 15 auf, das über ein hierzu vorgesehenes (ebenfalls als sogenannte „Heat-Pipe" ausgebildetes) Wärmerohr 12b zu dem Kühlelement 1 1 b Wärme transportiert. Man beachte, dass es sich bei dem Kühlelement 1 1 b um das bereits in der Figur 4 erläuterte Kühlelement 1 1 b handelt. Hierdurch kann bei dem Betrieb des Überlagerungsantriebs 6 im Überlagerungsantriebsgetriebe 15 erzeugte Wärme über das Wärmerohr 12b an das Kühlelement 1 1 b weitergegeben werden und somit eine Kühlung des Überlagerungsantriebsgetriebes 15 erfolgen. Die Figuren 6A und 6B zeigen eine perspektivische Seitenansicht (Fig. 6A) bzw. in Teilen eine Explosionszeichnung (Fig. 6B) eines Lenkrades 1 mit einem Lenkradkranz 2 und einem Lenkradskelett 3, das eine Lenkradnabe 7 aufweist. Das Lenkrad 1 ist mit einer Kontakteinheit 4 versehen, die auf ihrer Außenseite Kühlrippen aufweist.

Auf der Lenkradnabe 7 ist ein Überlagerungsantrieb 6 angeordnet. Dieser Überlagerungsantrieb umfasst einen Antriebsmotor 13 und ein Überlagerungsantriebsgetriebe 15 zur Kopplung einer Bewegung des Antriebsmotors mit einer Bewegung einer Lenkwelle 5. Zwischen Antriebsmotor 13 und Überlagerungsantriebsgetriebe 15 ist ein Wärmeleitelement 14a und zwischen Überlagerungsantriebsgetriebe 15 und dem Lenkradskelett 3 ist ein anderes Wärmeleitelement 14b angeordnet. Die Wärmeleitelemente 14a, 14b sind vorliegend als sogenannte Wärmepads ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich können auch Wärmeleitpasten verwendet werden. Die Wärmeleitelemente 14a, 14b dienen der Wärmeleitung zwischen dem Überlagerungsantrieb 6 und dem Lenkradskelett 3 bzw. zwischen dem Antriebsmotor 13 und dem Überlagerungsantriebsgetriebe 15. Durch die Wärmeleitelemente 14a, 14b wird eine Wärmeleitung innerhalb des Überlagerungsantriebs 6 und zusätzlich eine Wärmeleitung von dem Überlagerungsantrieb 6 weg auf das Lenkradskelett 3 verbessert. Diese Wärmeleitung ist besonders effektiv dadurch, dass die Wärmeleitelemente 14a, 14b aus besonders wärmeleitfähigem Material ausgebildet sind.

Hierdurch wird bei der Betätigung des Überlagerungsantriebs 6 erzeugte Wärme effektiv auf das Lenkradskelett 3 geleitet und von diesem über die Kontakteinheit 4 und den mit Kühlrippen versehenen äußeren Teil 8 der Kontakteinheit 4 nach außen geleitet. Die Figur 7 zeigt eine perspektivische Seitenansicht eines Ausschnittes einer Lenksäule. Hierbei ist eine Kontakteinheit 4 dargestellt, deren nicht mitrotierender Teil (Stator) von einem Wärmebrückenelement 22a umgeben ist, das über ein Wärmeleitelement 22 mit einem in der Lenksäule untergebrachten (aktiven oder passiven) Kühlelement 1 1 verbunden ist. Das Wärmeleitelement 22 besteht aus besonders Wärme leitenden Materialen, wie z. B. Metallen, oder ist als Wärme leitende Anordnung, wie z. B. als Wärmerohr (sogenannte „Heat-Pipe") ausgeführt. Hierdurch wird Wärme von einem nicht mitrotierenden Teil der Kontakteinheit 4 über das Wärmebrückenelement 22a und weiter über das Wärmeleitelement vom Lenkrad in die Lenksäule transportiert. Der Wärmetransport findet zu dem Kühlelement 1 1 statt, das innerhalb der Lenksäulenverkleidung untergebracht ist. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine Verbindung des Wärmeleitelementes 22 mit metallischen Bauteilen der Lenksäule erfolgen.

Eine derartige Anordnung findet Anwendung, wenn eine u.a. im Zusammenhang mit den Figuren 1A, 1 B beschriebene Wärmeabgabe nach außen nicht ausreicht bzw. nicht möglich ist. In so einem Fall muss durch geeignete Maßnahmen ein ausreichender

Wärmeübergang von dem mitrotierende Teil (Rotor) zum nicht mitrotierende Teil der

Kontakteinheit sichergestellt werden. Das kann beispielsweise durch Kühlrippen am

Rotor erfolgen, die eine Wärmekonvektion in Richtung des nicht mitrotierenden Teils der Kontakteinheit erzeugen.

Die Figur 8 zeigt die Anordnung, wie sie in Figur 7 dargestellt ist, wobei die Anordnung in einer schematisch dargestellten Lenksäule 25 untergebracht ist. Hierbei ist die Kontakteinheit zwischen Lenkrad 1 und Lenksäule 25 untergebracht, was aufgrund der abgebildeten Bauteile der Lenksäule 25 nicht mehr ohne weiteres ersichtlich ist. Von der nicht sichtbaren Kontakteinheit führt ein Wärmeleitelement 22 in das Innere der Lenksäule 25 und leitet Wärme von der Kontakteinheit in das Innere der Lenksäule 25 zu einem mit dem Wärmeleitelement 22 verbundenen Kühlelement 1 1. Dieses Kühlelement 1 1 kann ein aktives oder passives Kühlelement sein. Weiterhin ist das Wärmeleitelement 22 über eine Wärmebrücke mit einem Teil der Lenksäule 25 verbunden.

Die Figuren 9 und 10 zeigen, wie Wärme über eines in Form einer äußeren Schale ausgebildeten Wärmebrückenelementes 22a von der Kontakteinheit 4 mittels Wärme transportierender Materialien, aus denen das Wärmebrückenelement 22a besteht bzw. mit denen das Wärmebrückenelement 22a versehen ist, über das Wärmeleitelement 22 weg geleitet wird. Hierbei kann z. B. vorgesehen sein, dass ein Teil des Wärmetransports durch Wärmediffusion bewerkstelligt wird und/oder durch eine sogenannte„Heat pipe" erfolgt.

Die Kontakteinheit 4 ist dabei so gebildet, dass der Wärmetransport mittels einer gezielten aufeinander abgestimmten geometrischen Ausbildung ineinander greifender Kühlrippen der Kontakteinheit 4 und des Wärmebrückenelementes 22a von der Kontakteinheit 4 auf das Wärmeleitelement 22 erfolgt. Die Wärmebrücke kann hierbei einstückig, wie in Figur 9 gezeigt, oder mehrstückig mit Teilen 22a1 , 22a2, wie in der Explosionszeichnung in Figur 10 gezeigt, ausgeführt sein.

Die Figuren 9 und 10 zeigen des Weiteren eine alternative Ausführungsform von Kühlrippen im Vergleich zu den z. B. in den Figuren 1A und 1 B gezeigten Kühlrippen der Kontakteinheit 4. Hierbei sind die Kühlrippen auf dem Umfang der kreiszylinderförmig ausgebildeten Kontakteinheit 4 so vorgesehen, dass sie entlang des Umfangs kreisförmig um diesen Umfang verlaufen. In den Figuren 1A und 1 B verlaufen die Kühlrippen hingegen (im Wesentlichen) senkrecht zum Kreisumfang der kreiszylinderförmig ausgebildeten Kontakteinheit 4. Ein in der Umgebung der Kontakteinheit 4 angeordneter Teil des Wärmebrückenelementes 22a1 , 22a2 ist hierbei so ausgebildet, dass er um die kreiszylinderförmig ausgebildete Kontakteinheit 4 angeordnet ist und einen Ring aufweist, der zu den Kühlrippen der Kontakteinheit 4 passend ausgebildete Kühlrippen aufweist, so dass eine möglichst große Oberfläche der Wärmebrückenelemente 22a1 , 22a2 dem äußeren Teil 8 der Kontakteinheit 4 gegenübersteht. Durch die Kontakteinheit 4 verläuft eine Lenkwelle 5.

Hierbei ist in einer Ausführungsvariante vorgesehen, dass die Kontakteinheit 4 relativ zu den Wärmebrückenelementen 22a1 , 22a2 drehbar ist. In einer solchen Ausführungsvariante ist die Kontakteinheit 4 bzw. der äußere Teil 8 der Kontakteinheit 4 drehbar gegenüber den Wärmebrückenelementen 22a1 , 22a2 gelagert. Eine Übertragung von Wärme von dem äußeren Teil 8 der Kontakteinheit 4 über die in der geometrischen Ausgestaltung optimierte Oberfläche auf das Innere des Ringes der Wärmebrückenelemente 22a1 , 22a2 ist dabei insbesondere durch Konvektion von Luft oder Wärmestrahlung möglich. Auch kann der Zwischenraum zwischen den einander zugewandten Bereichen des äußeren Teils 8 der Kontaktbrücke 4 einerseits und den Wärmebrückenelementen 22a1 , 22a2 mit einem Wärme leitenden Medium ausgefüllt sein, welches eine Relativbewegung zulässt. Bezüglich der Fig. 1A, 1 B, 3A bis 3C, 4, 6A, 6B und 1 1 wird angemerkt, dass die dort abgebildeten perspektivischen Ansichten jeweils eines Lenkrades schematisch sind.

Eine nicht abgebildete Lenkradabdeckung kann zusätzlich als Bestandteil des Lenkrads vorgesehen sein. Sie ist nicht abgebildet, um in den Figuren eine Sicht auf Bauteile zu ermöglichen, die durch eine solche Abdeckung verdeckt würden. Auch weitere Komponenten wie z.B. elektrische Bedienelemente und/oder eine elektronische Steuereinheit (ECU =„Electronic Control Unit") können in das Lenkrad integriert sein.