方向盘温度调节专利技术综述

摘 要：方向盘是驾驶员的主要操作部件之一，方向盘的舒适度直接影响驾驶员的驾驶状况。方向盘的温度是影响方向盘舒适度的重要因素，文章主要从专利的角度分析了方向盘温度调节技术在国内外的发展状况，重点分析了方向盘温度调节技术的技术分支与技术演进。通过以上分析为方向盘温度调节技术的创新方向提供了参考。

关键词：方向盘；舒适度；温度；技术演进

引言

方向盘的使用者是汽车驾驶员，如何才能使驾驶员使用更加方便、省力及舒适，是方向盘需要解决的问题[1-5]。由于冬天温度低，方向盘的材料也使得其手感温度偏低，严重降低了驾驶员的舒适度。

文章分析了全球方向盘装置的发展状况，方向盘温度调节技术的技术分支与技术演进路线。

1 国内外发展状况

第一项加热方向盘的专利申请来自瑞士，时间为1974年，公开号为CH572834A的带有加热丝的方向盘护套，护套采用电加热体与电源连接。该设计将手的舒适与方向盘的灵活掌控联系起来，在冬季为手提供热量。

从全球历史申请量来看，自从1974年该技术起步之后，相关专利申请量一路上升，并于2012年达到顶点，如图1所示。

图1 全球申请趋势图

从专利申请的国别来看，申请量排在前五位的国家依次是日本、韩国、德国、中国和美国这五个汽车工业大国，如图2所示。

图2 申请量国家排名及每年申请量对比图

国内对于方向盘调节技术的研究起步较晚，2003年才出现了第一个方向盘加热装置，2013年达到峰值，历年申请量如图3所示。

2 方向盘的温度调节技术分支

方向盘的温度调节定义为：用以调节方向盘温度的装置及方法。

2.1 技术分支

方向盘温度调节的技术分支如表1所示。

表1 方向盘的温度调节技术分支

2.2 各技术分支申请量分布

加热方向盘主要有两种方式：加热元件加热和管式加热，各自所占比例分别为81%和19%，可见人们更倾向于研究加热元件，主要原因为管式结构简单，可研究的空间不大，但是管式以其简单的特点在使用中优势明显。

方向盘温度调节技术主要由两部分组成：加热元件和温度控制所用电学元件，在专利数量上各自占比分别为38%和62%，可见对于温度控制所用的电学元件可研发的空间更大一些，人们更倾向于研究电学元件以改良温度调节的灵活性。其中，依照加热装置的安装位置不同，加热元件的结构还可以分为三种：即加热元件位于方向盘内部、方向盘表面和方向盘套上，分别占比为34%、45%和21%。从其历史趋势来看，三种方式几乎并驾齐驱，如图4所示，而放置在方向盘表面的放置方法略微占优，且近年申请量更是呈大幅上升趋势。

温度控制所用电学元件主要包括：供电装置、传感装置和控制装置，研究以上三种结构的专利分别占比为19%、28%和53%。

管式温度调节主要分为通风孔、水管和其他装置，分别占比为53%、13%和34%，可见管式加热主要方式为通风孔加热。

3 技术演进路线

对加热器的结构和安装位置、电源装置、传感器装置及通风孔结构的发展路线进行研究，有助于了解加热式方向盘的发展历史和现状，明确其未来发展方向，技术发展路线图如图5所示。

4 结束语

文章分析了方向盘温度调节在国内外的发展状况，从其历年申请量来看呈上升趋势，其中，申请量最多的国家为日本。文章还对方向盘温度调节进行技术分解，分析了各技术分支的申请量分布情况。最后通过分析各技术分支的发展路线，得出了各技术分支的未来发展趋势：（1）加热元件的安装基本结构已经趋于成熟，开拓性的专利出现的可能性很小，但是加热元件的材料随着人们对材料的认识和利用还在不断突破；（2）电学元件中的电源装置已经很全面，但是随着新型电动车的开发，电源装置有可能出现新的突破；传感装置的类型一直在改进中，被测对象是创新的方向；控制装置是申请量最大的一个方向，随着信息化的发展，控制装置也是最具前景的创新方向；（3）管式加热方式以其结构简单越来越受到业界的青

睐，但是目前由于其与加热元件式相比温度控制反应时间慢，因此还有很大的创新空间。

综上所述，虽然温度可调式方向盘当下只在少数高档车中配备，但是随着人们对驾驶的感受越来越重视，温度可调式方向盘在不久的将来必然会配置在多数汽车上，而加热方式也还有很大的创新空间。

参考文献

[1]胡飞侠.应用新技术的转向盘[J].汽车与配件，2004（10）.

[2]刘洁，等.方向盘的发展及研究[J].汽车零部件，2013（12）.

[3]张爽.汽车方向盘的演变分析[D].东北大学，2008.

[4]孙悦，等.商用车方向盘材料与工艺的发展趋势[J].汽车工程师，2014（5）.

[5]张心弟，等.汽车方向盘的应用研究[J].科技创新导报，2009（6）.

作者简介：袁娇娇（1988-），女，国家知识产权局专利局专利审查协作湖北中心审查员，主要从事车辆配件领域的发明专利实质审查工作。

焦文对文章的贡献等同第一作者。