本申請要求2015年11月4日提交的美國臨時申請62/250,659的優(yōu)先權(quán)并且上述文件通過引用結(jié)合在本文中。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及電連接(件)，并且更特別地涉及用于將導(dǎo)線連接至例如方向盤中的導(dǎo)電網(wǎng)格的壓接連接(件)。

背景技術(shù)：

焊接(釬焊)是一種用于進(jìn)行電連接的方法，其中材料、焊料被熔化以將兩個物體連結(jié)在一起。焊料可以用于將導(dǎo)線連接在一起，或者將導(dǎo)線連接至例如電路板。然而，由于許多原因，焊接連接可能是有問題的。其中一個原因是難以在連接中使用一致量的焊料。盡管努力在多種連接中使用相同量的焊料，但最終卻可能使用了不同的量。這在其中電連接位于方向盤覆蓋物下方的方向盤組件中可能是有問題的，因為盡管一些方向盤在它們的連接中可能具有期望量的焊料，但是其他方向盤可能包括可通過駕駛員的觸摸而被察覺到的突出的焊料團(tuán)塊。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的組件的一個示例性實施例包括導(dǎo)電構(gòu)件、導(dǎo)電網(wǎng)格和壓接連接器。所述導(dǎo)電網(wǎng)格包括第二區(qū)域和被扭轉(zhuǎn)并從所述第二區(qū)域延伸的第一區(qū)域。導(dǎo)電構(gòu)件和扭轉(zhuǎn)的第一區(qū)域中的一個圍繞所述導(dǎo)電構(gòu)件和扭轉(zhuǎn)的第一區(qū)域中的另一個扭轉(zhuǎn)，以形成扭轉(zhuǎn)連接件。所述壓接連接器被壓接到所述扭轉(zhuǎn)連接件上。

在上述組件的另一示例性實施例中，所述導(dǎo)電網(wǎng)格的第一區(qū)域包括矩形突出部，并且所述導(dǎo)電網(wǎng)格的第二區(qū)域大于所述導(dǎo)電網(wǎng)格的第一區(qū)域。

在任一上述組件的另一示例性實施例中，所述導(dǎo)電構(gòu)件是導(dǎo)線，并且所述導(dǎo)線和所述扭轉(zhuǎn)的第一區(qū)域圍繞彼此扭轉(zhuǎn)，以形成扭轉(zhuǎn)連接件。

在任一上述組件的另一示例性實施例中，包括所述壓接連接件的所述導(dǎo)電網(wǎng)格的第一區(qū)域被折疊到所述導(dǎo)電網(wǎng)格的第二區(qū)域上。在該實施例中，覆蓋物被粘附到所述導(dǎo)電網(wǎng)格的第二區(qū)域上，所述覆蓋物將所述覆蓋物和所述導(dǎo)電網(wǎng)格的第二區(qū)域之間的壓接連接件封閉。

在任一上述組件的另一示例性實施例中，所述導(dǎo)電網(wǎng)格包括多個導(dǎo)電的互鎖環(huán)。

在任一上述組件的另一示例性實施例中，所述導(dǎo)電網(wǎng)格包含鋁、銅或鎢。

在任一上述組件的另一示例性實施例中，所述組件包括方向盤芯和纏繞所述方向盤芯的裝飾性覆蓋物。所述導(dǎo)電網(wǎng)格的第二區(qū)域纏繞所述方向盤芯，并且至少部分地位于所述方向盤芯和所述裝飾性覆蓋物之間。

在任一上述組件的另一示例性實施例中，所述組件包括位于所述裝飾性覆蓋物和所述導(dǎo)電網(wǎng)格的第二區(qū)域之間的電容傳感器，以及位于所述方向盤芯和所述導(dǎo)電網(wǎng)格的第二區(qū)域之間的加熱元件。所述導(dǎo)電網(wǎng)格的第二區(qū)域被配置成電磁干擾(EMI)屏蔽件，以將所述電容傳感器屏蔽使其免于遭受所述加熱元件的EMI。

將導(dǎo)電構(gòu)件電連接至導(dǎo)電網(wǎng)格的一個示例性方法包括扭轉(zhuǎn)從所述導(dǎo)電網(wǎng)格的第二區(qū)域延伸的、所述導(dǎo)電網(wǎng)格的第一區(qū)域以形成扭轉(zhuǎn)網(wǎng)格區(qū)域。所述導(dǎo)電構(gòu)件和所述扭轉(zhuǎn)網(wǎng)格區(qū)域中的一個圍繞所述導(dǎo)電構(gòu)件和所述扭轉(zhuǎn)網(wǎng)格區(qū)域中的另一個扭轉(zhuǎn)以形成扭轉(zhuǎn)連接件。壓接連接器被壓接在所述扭轉(zhuǎn)連接件上以形成壓接連接件。

在上述方法的另一示例性實施例中，所述導(dǎo)電網(wǎng)格的第一區(qū)域包括矩形突出部，并且所述導(dǎo)電網(wǎng)格的第二區(qū)域大于所述導(dǎo)電網(wǎng)格的第一區(qū)域。

在任一上述方法的另一示例性實施例中，所述導(dǎo)電構(gòu)件是導(dǎo)線，并且將所述導(dǎo)線和所述扭轉(zhuǎn)網(wǎng)格區(qū)域中的一個圍繞所述導(dǎo)線和所述扭轉(zhuǎn)網(wǎng)格區(qū)域中的另一個扭轉(zhuǎn)以形成扭轉(zhuǎn)連接件包括將所述導(dǎo)線和所述扭轉(zhuǎn)網(wǎng)格區(qū)域圍繞彼此扭轉(zhuǎn)。

在任一上述方法的另一示例性實施例中，所述方法包括將包括所述壓接連接件的導(dǎo)電網(wǎng)格的第一區(qū)域折疊到所述導(dǎo)電網(wǎng)格的第二區(qū)域上，并且將覆蓋物粘附到所述導(dǎo)電網(wǎng)格的第二區(qū)域上，所述覆蓋物將所述覆蓋物和所述導(dǎo)電網(wǎng)格的第二區(qū)域之間的壓接連接件封閉。

在任一上述方法的另一示例性實施例中，壓接連接器在壓接之前具有圓柱形形狀。

在任一上述方法的另一示例性實施例中，所述導(dǎo)電網(wǎng)格包括多個導(dǎo)電的互鎖環(huán)。

在任一上述方法的另一示例性實施例中，所述導(dǎo)電網(wǎng)格包含鋁、銅或鎢。

在任一上述方法的另一示例性實施例中，所述方法包括圍繞方向盤芯纏繞所述導(dǎo)電網(wǎng)格，以及圍繞所述方向盤芯纏繞電容傳感器層，以使得所述導(dǎo)電網(wǎng)格位于所述方向盤芯和所述電容傳感器層之間。

在任一上述方法的另一示例性實施例中，所述方法包括圍繞所述方向盤芯纏繞加熱元件，以使得所述加熱元件位于所述方向盤芯和所述導(dǎo)電網(wǎng)格之間。

方向盤組件的一個示例性實施例包括方向盤芯、導(dǎo)電屏蔽層和傳感器層。屏蔽層和傳感器層中的每一個至少部分地圍繞所述方向盤芯。所述屏蔽層位于所述方向盤芯和所述傳感器層之間。所述屏蔽層包括導(dǎo)電網(wǎng)格，所述導(dǎo)電網(wǎng)格包含鎳銅合金。

在上述方向盤組件的另一示例性實施例中，所述導(dǎo)電網(wǎng)格被編織而成并且包括多個導(dǎo)電的互鎖環(huán)。

本文所描述的實施例可以獨立地或以任意組合的形式被采用。聯(lián)系一個實施例來描述的特征可應(yīng)用于所有實施例，除非這些特征是不相容的。從以下附圖和說明書中可以最佳地理解上述特征和其他特征。

附圖說明

當(dāng)結(jié)合附圖考慮時，可以通過參考以下詳細(xì)說明來進(jìn)一步理解本公開。

圖1示意性地示出了具有方向盤和相關(guān)聯(lián)的感測電路的車輛。

圖2示意性的示出了方向盤的感測及加熱特征的示例。

圖3A-G示意性地示出了使用壓接連接(件)將導(dǎo)電構(gòu)件電連接至導(dǎo)電網(wǎng)格的方法。

圖4A示意性地示出了壓接之前的壓接連接器。

圖4B示意性地示出了壓接之后的、圖4A的壓接連接器。

圖5是使用壓接連接(件)將導(dǎo)電構(gòu)件電連接至導(dǎo)電網(wǎng)格的方法的流程圖。

圖6示出了示例性的導(dǎo)電網(wǎng)格。

具體實施方式

根據(jù)本公開的一個方面，公開了使用壓接連接件將導(dǎo)電構(gòu)件(例如，導(dǎo)線)電連接至導(dǎo)電網(wǎng)格(網(wǎng)狀物)的技術(shù)。所述壓接連接件可以用作例如使用電容感測的方向盤的電磁干擾(EMI)屏蔽件的一部分。如果需要，所述壓接連接可以省略任何焊接(釬焊)。在一個或多個實施例中，從導(dǎo)電網(wǎng)格的第二區(qū)域延伸的、導(dǎo)電網(wǎng)格的第一區(qū)域被扭轉(zhuǎn)以形成扭轉(zhuǎn)網(wǎng)格區(qū)域。所述扭轉(zhuǎn)網(wǎng)格區(qū)域和導(dǎo)電構(gòu)件被扭轉(zhuǎn)在一起以形成扭轉(zhuǎn)連接件，并且壓接連接器被壓接在所述扭轉(zhuǎn)連接件上以形成壓接連接件。

在一個或多個實施例中，包括所述壓接連接件的、導(dǎo)電網(wǎng)格的第一區(qū)域被折疊到所述導(dǎo)電網(wǎng)格的第二區(qū)域上，并且覆蓋物被粘附到所述導(dǎo)電網(wǎng)格的第二區(qū)域上，以將所述覆蓋物和所述導(dǎo)電網(wǎng)格的第二區(qū)域之間的壓接連接件封閉(包圍)。

圖1示意性地示出了包括方向盤12、傳感器電路14(例如，電容感測電路)和屏蔽電路16(例如，用于EMI屏蔽的屏蔽電路)的車輛10。盡管圖1所示的車輛10是汽車，但應(yīng)當(dāng)理解，本文所論述的技術(shù)可以應(yīng)用于其他車輛以及除了方向盤之外的物品。駕駛員18利用其手20把持方向盤12。在一個或多個實施例中，傳感器電路14被配置成感測駕駛員的手20何時接觸方向盤12，并且屏蔽電路16被配置成經(jīng)由方向盤12中的導(dǎo)電網(wǎng)格為傳感器電路14提供EMI屏蔽。

圖2示意性地示出了圖1的方向盤12的感測及加熱特征的示例。在圖2的示例中，方向盤12包括位于方向盤芯22和裝飾性覆蓋物24之間的多個部件。裝飾性覆蓋物24例如可以是皮革覆蓋物。加熱元件線路(配線)27被配置成電加熱元件以向方向盤12提供加熱。加熱元件線路27被連接至諸如車輛電池的電源17。

加熱元件線路27位于方向盤芯22和配置成電絕緣體的絕緣層28之間。粘合劑層30將絕緣層28粘附至導(dǎo)電網(wǎng)格26。所述導(dǎo)電網(wǎng)格經(jīng)由兩個壓接連接件52連接至屏蔽電路16。壓接連接件52將在下面的圖3A-G的論述中更詳細(xì)地描述。在一個或多個實施例中，屏蔽電路16使得導(dǎo)電網(wǎng)格26能夠起到EMI屏蔽的作用，以將傳感器線路36屏蔽使其免于遭受加熱元件線路27的EMI。

粘合劑層32將導(dǎo)電網(wǎng)格26粘附至附加的絕緣層34，該附加的絕緣層34也被配置成電絕緣體。在一個或多個實施例中，絕緣層28、34是包括諸如聚氨酯泡沫的發(fā)泡材料或合成橡膠的泡沫層。

傳感器線路36被連接至傳感器電路14。在其中傳感器電路14是電容感測電路的實施例中，例如，傳感器線路36可用于檢測駕駛員的手何時放在方向盤12上。

盡管針對加熱元件線路27和傳感器線路36中的每一個示出了多個導(dǎo)線截面，但是應(yīng)當(dāng)理解，加熱元件線路27和傳感器線路36中的任一個可以包括一個導(dǎo)線或多個導(dǎo)線。在一個或多個實施例中，加熱元件線路27還包括導(dǎo)電網(wǎng)格。

在一個或多個實施例中，導(dǎo)電網(wǎng)格26包括多個導(dǎo)電的、編織而成的互鎖環(huán)。導(dǎo)電網(wǎng)格26可以是金屬的，并且可以包含例如鋁、銅或鎢。導(dǎo)電網(wǎng)格26例如可以包含以上金屬的合金(例如，鎳銅合金)，或者可以使用其他合金，例如不銹鋼、鍍鋅鋼、碳素鋼(普通鋼)或者鍍錫銅。當(dāng)然，應(yīng)當(dāng)理解的是，可以使用其他金屬和其他合金。

圖3A-G示意性地示出了使用壓接連接件52將導(dǎo)電構(gòu)件電連接至導(dǎo)電網(wǎng)格26的方法。雖然圖3A-G中示出的導(dǎo)電構(gòu)件是導(dǎo)線44，但是應(yīng)當(dāng)理解，可以使用其他導(dǎo)電構(gòu)件。首先參考圖3A，導(dǎo)電網(wǎng)格26包括從第二區(qū)域42延伸的第一區(qū)域40。第二區(qū)域42沿著縱向軸線L延伸，第一區(qū)域40沿著橫向于軸線L并且可以垂直于軸線L的軸線T延伸。在一些實施例中，導(dǎo)電網(wǎng)格26是平坦的(例如，不是編結(jié)管)。在圖3A的示例中，第二區(qū)域42大于第一區(qū)域40，導(dǎo)電網(wǎng)格26的第一區(qū)域40具有矩形形狀(例如，如導(dǎo)電網(wǎng)格26的矩形突出部一樣)。此外，在圖3A的示例中，第一區(qū)域40與第二區(qū)域42的其余部分處于同一平面中。盡管僅僅示出了第二區(qū)域42的一小部分，但是應(yīng)當(dāng)理解，第二區(qū)域的尺寸可以被設(shè)置成覆蓋方向盤芯22的指定區(qū)域。在一個特定示例中，第二區(qū)域42是其長度大致等于方向盤12的周長的細(xì)長條帶。

第一區(qū)域40相對于第二區(qū)域折疊(圖3B)。在一個示例中，折疊使得第一區(qū)域40相對于第二區(qū)域42以90°角定向。第一區(qū)域40被扭轉(zhuǎn)以形成扭轉(zhuǎn)網(wǎng)格區(qū)域40’(圖3C)。包括屏蔽部分46的導(dǎo)線44與扭轉(zhuǎn)網(wǎng)格區(qū)域40’相鄰地放置(圖3D)。導(dǎo)線44和扭轉(zhuǎn)網(wǎng)格區(qū)域40’中的一個圍繞導(dǎo)線44和扭轉(zhuǎn)網(wǎng)格區(qū)域40’中的另一個扭轉(zhuǎn)以形成扭轉(zhuǎn)連接件48(圖3E)。在一些實施例中，導(dǎo)線44和扭轉(zhuǎn)網(wǎng)格區(qū)域40’圍繞彼此扭轉(zhuǎn)以形成扭轉(zhuǎn)連接件48。在其他實施例中，僅僅導(dǎo)線44和扭轉(zhuǎn)網(wǎng)格區(qū)域40’中的一個圍繞導(dǎo)線44和扭轉(zhuǎn)網(wǎng)格區(qū)域40’中的另一個扭轉(zhuǎn)。

壓接連接器50沿著圖3E所示的方向滑動到扭轉(zhuǎn)連接件48上，并且被壓接到扭轉(zhuǎn)連接件48上，以形成壓接連接件52(圖3F)?？蛇x地，壓接連接件52被折回到導(dǎo)電網(wǎng)格26的第二區(qū)域42上，并且覆蓋物54被粘附在壓接連接件52的頂部上，以將覆蓋物54和導(dǎo)電網(wǎng)格26的第二區(qū)域42之間的壓接連接件52封閉(圖3G)。覆蓋物54可以用作壓接連接件52的保護(hù)層。覆蓋物54的粘附可以使用諸如熱膠(例如，來自膠槍的熱膠)的粘合劑來實現(xiàn)。覆蓋物54可以例如面向或背離方向盤12中的方向盤芯22。

在一個或多個實施例中，導(dǎo)線44是美國線規(guī)(AWG)第22條的導(dǎo)線。當(dāng)然，可以使用其他規(guī)格作為替代?？梢赃x擇導(dǎo)線44的規(guī)格和第一區(qū)域40的寬度(例如，在平行于軸線L的方向上測得的寬度)，以實現(xiàn)期望的壓接尺寸(即，壓接連接器50內(nèi)的期望橫截面壓接面積)。在一個或多個實施例中，第一區(qū)域40的寬度(在平行于軸線L的方向上測得的寬度)為15mm，或者為在10mm-20mm之間的任何值。在同一或其他實施例中，第一區(qū)域40的長度(例如，沿著軸線T測得的寬度)為20mm或30mm，或者為在15-35mm之間的任何值。當(dāng)然，應(yīng)當(dāng)理解，這些僅僅是第一區(qū)域40的示例性的寬度值和長度值，并且可以使用其他值。

圖4A示意性地示出了壓接之前的示例性壓接連接器50，圖4B示意性地示出了壓接之后的示例性壓接連接器50’。如圖4B所示，壓接連接器50的壓接使得壓接連接器50變形，以緊固扭轉(zhuǎn)連接件48。圖4B還示出了在壓接之后第一區(qū)域40和導(dǎo)線44可如何定位的示例。在圖4A的示例中，在壓接之前，壓接連接器50具有圓柱形形狀。當(dāng)然，可以使用其他壓接連接器作為替代。

圖5是使用壓接連接件52將導(dǎo)電構(gòu)件(例如，導(dǎo)線44)電連接至導(dǎo)電網(wǎng)格26的方法100的流程圖。從導(dǎo)電網(wǎng)格26的第二區(qū)域42延伸的、導(dǎo)電網(wǎng)格26的第一區(qū)域40被扭轉(zhuǎn)，以形成扭轉(zhuǎn)網(wǎng)格區(qū)域40’(方框102)。導(dǎo)電構(gòu)件和扭轉(zhuǎn)網(wǎng)格區(qū)域40’中的一個圍繞導(dǎo)電構(gòu)件和扭轉(zhuǎn)網(wǎng)格區(qū)域40’中的另一個扭轉(zhuǎn)，以形成扭轉(zhuǎn)連接件48(方框104)。壓接連接器50被壓接在扭轉(zhuǎn)連接件48上，以形成壓接連接件52(方框106)。

在一個示例中，所述導(dǎo)電構(gòu)件是導(dǎo)線，并且方框104中的扭轉(zhuǎn)包括將導(dǎo)線44和扭轉(zhuǎn)網(wǎng)格區(qū)域40’圍繞彼此扭轉(zhuǎn)。然而，在其他實施例中，僅僅導(dǎo)線44和扭轉(zhuǎn)網(wǎng)格區(qū)域40’中的一個圍繞導(dǎo)線44和扭轉(zhuǎn)網(wǎng)格區(qū)域40’中的另一個扭轉(zhuǎn)。

在方法100的一些實施例中，包括壓接連接件52的、導(dǎo)電網(wǎng)格26的第一區(qū)域40被折疊到導(dǎo)電網(wǎng)格26的第二區(qū)域42上。在一些這樣的實施例中，覆蓋物54被粘附到導(dǎo)電網(wǎng)格26的被壓接的第一區(qū)域40上，所述覆蓋物54封閉覆蓋物54和導(dǎo)電網(wǎng)格26的第二區(qū)域42之間的壓接連接件52，并且用作壓接連接件52的保護(hù)層(參見圖3G)。

如結(jié)合圖2所論述，連接網(wǎng)格(導(dǎo)電網(wǎng)格)26的第二區(qū)域42可以是方向盤組件的一部分，所述方向盤組件包括方向盤芯22和纏繞方向盤芯22的裝飾性覆蓋物24。在一些這樣的實施例中，導(dǎo)電網(wǎng)格26的第二區(qū)域42纏繞方向盤芯22，并且至少部分地位于方向盤芯22和裝飾性覆蓋物24之間。在一些實施例中，導(dǎo)電網(wǎng)格的第二區(qū)域42被成形為覆蓋方向盤芯22的指定區(qū)域。

在一些實施例中，電容傳感器(例如，傳感器線路36)位于裝飾性覆蓋物24和導(dǎo)電網(wǎng)格26的第二區(qū)域42之間，并且加熱元件(例如，加熱元件線路27)位于方向盤芯22和導(dǎo)電網(wǎng)格26的第二區(qū)域42之間。在一些實施例中，導(dǎo)電網(wǎng)格26的第二區(qū)域42被配置成EMI屏蔽件，以將所述電容傳感器屏蔽使其免于遭受所述加熱元件的EMI。然而，在一些實施例中，方向盤12省略了電加熱元件，并且不包括加熱元件線路27。

圖6示出了示例性的導(dǎo)電網(wǎng)格26，所述導(dǎo)電網(wǎng)格26是編織而成的網(wǎng)格，其包括在一排64中的互鎖環(huán)62，所述互鎖環(huán)62纏繞相鄰排68中的環(huán)67的腿部66。在圖6的多個排中的環(huán)可以在不使網(wǎng)格26變形的情況下在同一平面中相對于彼此移動，從而向編織而成的網(wǎng)格賦予雙向伸展的特性。在一個或多個實施例中，每個環(huán)在承受拉伸應(yīng)力或壓縮應(yīng)力時起到小彈簧的作用，并且如果未超過其屈服點地變形，那么除去應(yīng)力時，每個環(huán)將恢復(fù)其原始形狀。在一個或多個實施例中，導(dǎo)電網(wǎng)格26由直徑在從0.0035”至0.0200”(英寸)或從0.0005”至0.0350”(英寸)的范圍內(nèi)的導(dǎo)線編織而成。當(dāng)然，應(yīng)當(dāng)理解，也可以使用其他網(wǎng)格(例如，紡織而成的網(wǎng)格)。

通過使用壓接連接件52而非焊接連接將導(dǎo)線44電連接至導(dǎo)電網(wǎng)格26，可以實現(xiàn)更一致的結(jié)果，這在方向盤實施例中是有益的。例如，如果壓接連接件52位于裝飾性覆蓋物24下方，則可以將壓接連接件52布置成保持小的外形(輪廓)，這樣的壓接連接件52與使用焊料團(tuán)塊的焊接連接的情況相比更不可被駕駛員18的手20察覺到。

盡管已經(jīng)公開了示例性的實施例，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識到，某些修改將落入權(quán)利要求的范圍內(nèi)。為此，應(yīng)當(dāng)研究以下權(quán)利要求來確定其真正的范圍和內(nèi)容。