一种方向盘开关供电装置及车辆的制作方法
【专利摘要】本申请公开了种方向盘开关供电装置，包括：与供电模块相连，设置于方向盘管柱顶部且用于根据所述供电模块的供电频率发送电磁感应能量的能量发射装置；与方向盘开关模块相连，设置于方向盘底部且用于接收所述电磁感应能量并给所述方向盘开关模块供电的能量接收装置。将电能转换为磁能再转换为电能的形式进行无线传输，相对现有技术中的有线传输电能，有效避免扁平线束的机械疲劳而断裂，造成时钟弹簧失效，电路连接稳定性差以及使用寿命差等缺点，本发明提供的方向盘开关供电装置使得电能有效且稳定的传输。同时，相对现有技术去掉了时钟弹簧中的机械停止装置，减小了占用空间，降低成本。本申请还公开了一种包括方向盘开关供电装置的车辆。
【专利说明】
一种方向盘开关供电装置及车辆
技术领域
[0001]本发明涉及汽车配件技术领域，更具体地说，涉及一种方向盘开关供电装置，还涉及一种包括上述方向盘开关供电装置的车辆。
【背景技术】
[0002]目前，市面上的汽车方向盘时钟弹簧，安装于车辆的方向盘下方，组合开关上方，主要由柔性扁平线束、做相对转动的壳体、线束(导电引出线)和接插件等组成。由于安全气囊、喇叭开关等电器部件的开关设置于方向盘上，扁平线束连接方向盘开关和汽车转向管柱，保证电源与安全气囊、喇叭开关等电器部件电路连接，对其供电。扁平线束通过螺旋绕线的方式保证方向盘的转动，当方向盘转向时，向左或者向右打死的情况下必须有机械停止装置，以保证扁平线不会被受力扯断，保证了在方向盘左、右的旋转动作中正常的电路连接。由于在汽车运动中，汽车方向盘一致处于逆时针或者顺时针的运动中，扁平线束同样会处于不断的被卷紧和松开的状态中，极易出现扁平线束的机械疲劳而断裂，造成时钟弹簧失效，电路连接稳定性差。同时，汽车时钟弹簧需要机械停止装置来保证扁平线不会被受力扯断，不仅占用较大空间、成本上相对过高。
[0003]因此，如何避免机械疲劳而导致的电路连接稳定性差、使用寿命差，以及如何减小时钟弹簧的占用空间，降低成本是本领域技术人员急需要解决的技术问题。
【发明内容】
[0004]为解决上述技术问题，本发明提供一种方向盘开关供电装置，提高电能传输的稳定性，提高供电装置的寿命，减小占用空间，降低成本。
[0005]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
[0006]—种方向盘开关供电装置，包括:
[0007]与供电模块相连，设置于方向盘管柱顶部且用于根据所述供电模块的供电频率发送电磁感应能量的能量发射装置；
[0008]与方向盘开关模块相连，设置于方向盘底部且用于接收所述电磁感应能量并给所述方向盘开关模块供电的能量接收装置。
[0009]优选的，在上述方向盘开关供电装置中，所述能量发射装置为导线缠绕形成的能量发射螺线圈，所述能量接收装置为导线缠绕形成的能量接收螺线圈，所述能量发射螺线圈与所述能量接收螺线圈平行相对，且垂直于线圈中心轴平面内的投影重合。
[0010]优选的，在上述方向盘开关供电装置中，所述能量发射装置为表面绘制有第一螺线圈的第一印刷电路板，所述能量接收装置为表面绘制有第二螺线圈的第二印刷电路板，所述第一螺线圈与所述第二螺线圈平行相对，且垂直于线圈中心轴平面内的投影重合。
[0011]优选的，在上述方向盘开关供电装置中，还包括与能量接收装置以及所述方向盘开关模块连接的电能储存器。
[0012]优选的，在上述方向盘开关供电装置中，所述电能储存器为电容、能量存储线圈或者电池。
[0013]优选的，在上述方向盘开关供电装置中，所述充电频率为4.3k。
[0014]从上述技术方案可以看出，本发明所提供的一种方向盘开关供电装置，包括:与供电模块相连，设置于方向盘管柱顶部且用于根据所述供电模块的供电频率发送电磁感应能量的能量发射装置;与方向盘开关模块相连，设置于方向盘底部且用于接收所述电磁感应能量并给所述方向盘开关模块供电的能量接收装置。
[0015]在应用本发明提供的一种方向盘开关供电装置时，供电模块给能量发射装置通电，使得能量发射装置的磁通量发生变化，产生变化的磁感线，磁感线穿过能量接收装置，与能量接收装置之间产生了电磁感应作用，能量接收装置中的磁通量发生变化，产生电能，将电能输送至方向盘开关模块，给方向盘开关模块供电。将电能转换为磁能的形式进行无线传输，相对现有技术中的有线传输电能，有效避免扁平线束的机械疲劳而断裂，造成时钟弹簧失效，电路连接稳定性差以及使用寿命差等缺点，本发明提供的方向盘开关供电装置使得电能有效且稳定的传输。同时，相对现有技术去掉了时钟弹簧中的机械停止装置，减小了占用空间，降低成本。
[0016]本发明还提供了一种车辆，包括如上述任一项所述的方向盘开关供电装置。
【附图说明】
[0017]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0018]图1为本发明实施例提供的一种方向盘开关供电装置结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0020]请参阅图1，图1为本发明实施例提供的一种方向盘开关供电装置结构示意图。
[0021]本发明所提供的一种方向盘开关供电装置，包括:与供电模块03相连，设置于方向盘管柱05顶部且用于根据所述供电模块03的供电频率发送电磁感应能量的能量发射装置01;与方向盘开关模块相连，设置于方向盘底部且用于接收所述电磁感应能量并给所述方向盘开关模块供电的能量接收装置02。
[0022]能量发射装置01与能量接收装置02之所以能够产生相互作用，传递能量，是因为有变化的磁通量共同穿过能量发射装置01与能量接收装置02，因此，二者设置的位置要满足有共同的变化的磁通量通过，电能就会在二者之间进行传输。根据电磁感应产生的条件可知，供电模块03以一定的供电频率给能量发射装置01进行供电，具体可提供交流电，在一定时间段内，交流电产生变化磁场，使得磁通量发生变化，能量接收装置02根据变化的磁通量产生感应电动势，给方向盘开关模块进行供电。
[0023]在应用本发明提供的一种方向盘开关供电装置时，供电模块03给能量发射装置01通电，使得能量发射装置01的磁通量发生变化，产生变化的磁感线，磁感线穿过能量接收装置02，与能量接收装置02之间产生了电磁感应作用，能量接收装置02中的磁通量发生变化，产生电能，将电能输送至方向盘开关模块，给方向盘开关模块供电。将电能转换为磁能的形式进行无线传输，相对现有技术中的有线传输电能，有效避免扁平线束的机械疲劳而断裂，造成时钟弹簧失效，电路连接稳定性差以及使用寿命差等缺点，本发明提供的方向盘开关供电装置使得电能有效且稳定的传输。同时，相对现有技术去掉了时钟弹簧中的机械停止装置，减小了占用空间，降低成本。
[0024]能量发射装置01与能量接收装置02采用电磁感应的原理，通过线圈间的能量耦合来实现能量的传递的【具体实施方式】有以下两种，但并不做限定，仅以下面两种【具体实施方式】为例，举例说明。
[0025]在第一种【具体实施方式】中，在上述方向盘开关供电装置中，所述能量发射装置01为导线缠绕形成的能量发射螺线圈，所述能量接收装置02为导线缠绕形成的能量接收螺线圈，所述能量发射螺线圈与所述能量接收螺线圈平行相对，且垂直于线圈中心轴平面内的投影重合。
[0026]能量发射螺线圈以及能量接收螺线圈为铜制线圈或者铁制线圈等，并不做具体限定。通电导线缠绕形成螺旋状，无论能量发射螺线圈还是能量接收螺线圈中的通电导线之间可以没有距离，其厚度为绕成圈的导线的宽度之和，当然，也可以设置一定距离，均在保护范围之内。能量发射螺线圈水平设置于方向盘管柱05顶部，螺线圈的中心轴与方向盘管柱05的中心轴平行或者重合，能量接收螺线圈水平设置于方向盘底部，螺线圈的中心轴与方向盘的中心轴平行或者重合，同时，为了保证二者之间具有最大的能量传输，能量发射螺线圈以及能量接收螺线圈在垂直于螺线圈的中心轴平面内的投影重合，即二者在水平面内的投影重合，保证能量发射装置01产生的磁感线全部通过能量接收装置02，以便能量的高效传输。
[0027]在第二种【具体实施方式】中，在上述方向盘开关供电装置中，所述能量发射装置01为表面绘制有第一螺线圈的第一印刷电路板，所述能量接收装置02为表面绘制有第二螺线圈的第二印刷电路板，所述第一螺线圈与所述第二螺线圈平行相对，且垂直于线圈中心轴平面内的投影重合。
[0028]进一步的，由于方向盘开关模块所需要的电量较小，所以将能量接收装置02接收到的磁感应能量以电能的形式进行储存，足够实现方向盘开关的功能。因此，在上述方向盘开关供电装置还包括与能量接收装置02以及所述方向盘开关模块连接的电能储存器。
[0029]更进一步的，在上述方向盘开关供电装置中，所述电能储存器为电容、能量存储线圈或者电池。电能储存器包括但不限于上述电能储存器，
[0030]优选的，在上述方向盘开关供电装置中，所述供电频率为4.3k。供电模块03通过固定的供电频率向能量发射装置01进行充电，根据能量传输的需求，目前设备传输频率为4.3Ko
[0031]本发明还提供了一种车辆，包括如上述任一项所述的方向盘开关供电装置。
[0032]本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0033]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【主权项】
1.一种方向盘开关供电装置，其特征在于，包括: 与供电模块相连，设置于方向盘管柱顶部且用于根据所述供电模块的供电频率发送电磁感应能量的能量发射装置； 与方向盘开关模块相连，设置于方向盘底部且用于接收所述电磁感应能量并给所述方向盘开关模块供电的能量接收装置。2.如权利要求1所述的方向盘开关供电装置，其特征在于，所述能量发射装置为导线缠绕形成的能量发射螺线圈，所述能量接收装置为导线缠绕形成的能量接收螺线圈，所述能量发射螺线圈与所述能量接收螺线圈平行相对，且在垂直于螺线圈的中心轴平面内的投影重合。3.如权利要求1所述的方向盘开关供电装置，其特征在于，所述能量发射装置为表面绘制有第一螺线圈的第一印刷电路板，所述能量接收装置为表面绘制有第二螺线圈的第二印刷电路板，所述第一螺线圈与所述第二螺线圈平行相对，且垂直于线圈中心轴平面内的投影重合。4.如权利要求1至3任一项所述的方向盘开关供电装置，其特征在于，还包括与能量接收装置以及所述方向盘开关模块连接的电能储存器。5.如权利要求4所述的方向盘开关供电装置，其特征在于，所述电能储存器为电容、能量存储线圈或者电池。6.如权利要求5所述的方向盘开关供电装置，其特征在于，所述充电频率为4.3k。7.—种车辆，其特征在于，包括如权利要求1至6任一项所述的电磁感应式汽车时钟弹善O
【文档编号】H02J50/10GK106059100SQ201610506715
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月30日
【发明人】林砥屹, 张毅君, 毛小军
【申请人】科世达（上海）管理有限公司, 上海科世达-华阳汽车电器有限公司