專利名稱：由塑料制成的汽車內(nèi)護(hù)板構(gòu)件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種基本上由塑料制成的汽車內(nèi)護(hù)板構(gòu)件，尤其是儀表板、車門護(hù)板或車身側(cè)護(hù)板。
背景技術(shù)：
車輛內(nèi)室的加熱通常是通過通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行，在所述通風(fēng)系統(tǒng)中借助馬達(dá)運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的熱量來調(diào)節(jié)車輛內(nèi)室的溫度。在專利文獻(xiàn)中提出了ー些加熱汽車內(nèi)室的選擇方案。DE 10029095C2描述了ー種用于通過使電磁波(微波)作用于半傳導(dǎo)性的有機(jī)聚硅氧烷弾性體上且使其轉(zhuǎn)換為熱能的無排放地加熱汽車內(nèi)室的方法。在此，微波作用于嵌置于彈性體中的導(dǎo)電的固體顆粒上并 且在弾性體內(nèi)部產(chǎn)生熱能。EP 1386177B1描述了ー種借助相變材料的汽車內(nèi)室的熱控裝置。在此，第一相變材料裝在車頂襯里中，第二相變材料裝在座椅中，并且第三相變材料裝在儀表板中。借助這些熔點(diǎn)在30°C至43°C的不同的溫度范圍中的相變材料，可以相對(duì)于溫度波動(dòng)來穩(wěn)定汽車內(nèi)室的溫度。上述兩種技術(shù)迄今尚未應(yīng)用到實(shí)踐中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供ー種用于汽車內(nèi)室的加熱裝置，其相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有優(yōu)點(diǎn)。該目的通過具有權(quán)利要求I特征的汽車內(nèi)護(hù)板構(gòu)件得以實(shí)現(xiàn)。從屬權(quán)利要求的技術(shù)方案構(gòu)成本發(fā)明的有利設(shè)計(jì)和擴(kuò)展方案。本發(fā)明基于這樣的思想，S卩，為迄今為止只須滿足視覺或觸覺需要的汽車內(nèi)室中的表層賦予另ー熱功能。在此尤其是考慮大面積的光滑的塑料表層，如儀表板、車門內(nèi)護(hù)板或其它內(nèi)護(hù)板構(gòu)件上的這種表層。此外，也可以是軋出花紋的表層。作為其它的內(nèi)室部件，可考慮例如手套箱蓋、方向盤、放腳空間護(hù)板、副儀表板護(hù)板、扶手、車門后視鏡或門把手。本發(fā)明的目標(biāo)特別是還在于改善車輛內(nèi)室中的舒適性。這一點(diǎn)通過這樣ー種基本上由塑料制成的汽車內(nèi)護(hù)板構(gòu)件來實(shí)現(xiàn)，其中，該內(nèi)護(hù)板構(gòu)件的表層的至少ー個(gè)局部區(qū)域可加熱，并且該構(gòu)件表層的局部區(qū)域的溫度可調(diào)節(jié)。儀表板、門圍、扶手或車身側(cè)護(hù)板的加熱且輻射熱量宜低于體溫，而會(huì)使人感到特別舒適。業(yè)已表明，所有用于汽車內(nèi)飾的塑料表層都適合于附加的熱功能。因此，根據(jù)本發(fā)明，可以為注塑的裝飾表層、覆膜、成形蒙皮，例如搪塑蒙皮、噴涂蒙皮、澆注蒙皮或?qū)嵭拿善?Solid-Haut)，亦或不直接鄰接汽車內(nèi)室的載體表層賦予熱功能。這樣，導(dǎo)熱便通過載體向裝飾表層中進(jìn)行。此外，裝飾部件和載體部件之間的中間層也可以是有傳導(dǎo)能力的，其例如可以是PU(R)泡沫或聚烯烴泡沫，也可以是膠粘劑層(例如熱熔膠、分散劑等)亦或局部的膠粘劑帶。根據(jù)本發(fā)明，所述熱功能以下述方式實(shí)現(xiàn)，S卩，內(nèi)護(hù)板構(gòu)件的塑料表層的所述至少一個(gè)可加熱且可調(diào)溫的局部區(qū)域本身是導(dǎo)電的，或者內(nèi)護(hù)板構(gòu)件具有至少ー個(gè)導(dǎo)電區(qū)域，其緊鄰(直接鄰近)內(nèi)護(hù)板構(gòu)件的表層的所述至少一個(gè)可加熱且可調(diào)溫的局部區(qū)域地設(shè)置。該局部區(qū)域的導(dǎo)電性可通過不同方式實(shí)現(xiàn)。例如可以使用柔性的印刷電路板、以金屬絲纏繞的線、填充有碳納米管的塑料膏或涂漆系統(tǒng)(Lacksystem)、摻有碳納米管的注塑構(gòu)件、碳纖維織物、電纜加熱系統(tǒng)或者上述系統(tǒng)的兩個(gè)或多個(gè)的組合來實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電性。通過使用碳納米管可實(shí)現(xiàn)特別有利的電特性。碳納米管在此是指碳的微小的管狀結(jié)構(gòu)(碳納米管)，其由蜂窩狀結(jié)構(gòu)的碳原子構(gòu)成。根據(jù)該結(jié)構(gòu)的構(gòu)造，碳納米管具有金屬的傳導(dǎo)性或半導(dǎo)體特性。此外，碳納米管還具有特別好的導(dǎo)熱性和極高的抗拉強(qiáng)度。通過混合碳納米管和塑料，可改變和改善塑料的特性。因此，通過添加碳納米管可優(yōu)化塑料的機(jī) 械、電和熱特性并且能夠形成導(dǎo)電的塑料。碳納米管可以直接混合到注塑材料中或者例如作為母料或粉末供給機(jī)器。結(jié)合本發(fā)明，可以以不同方式使用碳納米管。例如可通過涂敷填充有碳納米管的塑料膏或涂漆系統(tǒng)來獲得相應(yīng)的傳導(dǎo)性區(qū)域。也可直接使用摻有碳納米管的注塑構(gòu)件，這些注塑構(gòu)件又可用作單組分注塑件，其中，構(gòu)件的整個(gè)壁厚都摻有碳納米管并因此是有傳導(dǎo)能力的。但這種方案較為昂貴?？梢酝ㄟ^下述方式獲得更加便宜的構(gòu)件，即，在雙組分注塑中澆注出或部分注射出具有最小壁厚的整合有碳納米管的傳導(dǎo)區(qū)域。另ー種使用碳納米管的可能性在于，將熱的、摻有碳納米管的塑料熔體澆入載體材料的凹槽中，這些凹槽例如蛇形地設(shè)置在待加熱的局部區(qū)域中。在本發(fā)明的范疇中，其它使用碳納米管的可能性在干，將碳納米管直接混合到覆膜或用于成形蒙皮(搪塑蒙皮、實(shí)心蒙皮、注塑蒙皮或噴涂蒙皮)的材料中，并且隨后相應(yīng)地利用它們以形成傳導(dǎo)性表層。附加地，在搪塑蒙皮和注塑件中，可通過傳導(dǎo)性區(qū)域的不同的壁厚有針對(duì)性地控制電流，由此，即使是變“尖”的表層也能可調(diào)節(jié)且受控地進(jìn)行加熱。例如，可通過壁厚的連續(xù)減小來提高變小的面的電阻。在由多個(gè)層構(gòu)成的搪塑蒙皮中，可有針對(duì)性地將特定的層構(gòu)造為有傳導(dǎo)能力的，使得例如最上層保持不變，而將直接位于其下的那ー層設(shè)計(jì)成有傳導(dǎo)能力的，這樣做的好處有作為最上層可使用已知的且被驗(yàn)證過的材料，其覆蓋和保護(hù)傳導(dǎo)性層。另一好處在于通過這種方式可節(jié)省用于昂貴的含有碳納米管的填料的成本。但是，本發(fā)明并不局限于碳納米管或摻有碳納米管的塑料，在本發(fā)明的意義下，也可使用石墨烯(Graphen)或一些傳統(tǒng)的系統(tǒng)，如柔性的印刷電路板、以金屬絲纏繞的線、碳纖維織物、電纜加熱系統(tǒng)或者上述系統(tǒng)的兩個(gè)或多個(gè)的組合。通過不同系統(tǒng)的組合正好可補(bǔ)償單個(gè)系統(tǒng)的缺點(diǎn)。例如,柔性的印刷電路板對(duì)彎曲很敏感并且因此僅能用于受限的幾何形狀，但卻在許多應(yīng)用場(chǎng)合中被證明有效。以金屬絲纏繞的塑料纖維(線)是柔性的且在織物領(lǐng)域中多次被證明有效并且例如用于座椅加熱裝置，其加熱元件包括柔性的電線，這些電線嵌入座椅面的椅套中并且蛇形地穿過椅套。在本發(fā)明意義下，這種以金屬絲纏繞的線可作為織物或編結(jié)物來使用。
在本發(fā)明意義下要使用的碳纖維織物也是ー種已知的技術(shù)，其中使用壓カ粘合的碳纖維織物，可以將這種碳纖維織物嵌入塑料表層中。在本發(fā)明的范疇中，作為其它傳統(tǒng)的技術(shù)，也可使用電纜加熱系統(tǒng)，其中，對(duì)加熱電纜從后面注射成形(hinterspritz en)或者被嵌入塑料載體中的凹槽內(nèi)。電加熱面的相應(yīng)觸點(diǎn)接通與相應(yīng)使用的系統(tǒng)有關(guān)，在傳統(tǒng)的系統(tǒng)中可利用已知的可能方案。作為選擇方案，也可將碳纖維編結(jié)物(Geflechte)或碳纖維粗紗(Rowings)用于實(shí)現(xiàn)觸點(diǎn)接通。因此接下來僅對(duì)含有碳納米管的系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)說明。例如，在使用填充有碳納米管的塑料膏或涂漆系統(tǒng)時(shí)，必須涂敷出均勻的層厚，這在平面中很容易實(shí)現(xiàn)，在此，觸點(diǎn)接通例如可通過粘接的金屬帶進(jìn)行。在填充有碳納米管的單組分注塑件中，觸點(diǎn)接通可通過相應(yīng)設(shè)計(jì)的澆ロ來進(jìn)行。對(duì)于雙組分注塑件也是如此。這里，在制造構(gòu)件時(shí)也可設(shè)置相應(yīng)的澆ロ。其它的觸點(diǎn)接通可能性在摻有碳納米管的導(dǎo)電面中可以通過使用銅編結(jié)物或銅絞線來進(jìn)行，將其平行地設(shè)置在該導(dǎo)電面的對(duì)置側(cè)面上。根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)護(hù)板構(gòu)件的一種特別有意義的應(yīng)用在于儀表板或車身側(cè)護(hù)板，其覆蓋氣囊區(qū)域。通過加熱該局部區(qū)域可明顯改善氣囊蓋板的打開特性，在此可避免溫度很低時(shí)所擔(dān)心的碎裂。通過加熱氣囊開ロ區(qū)域，通常使得氣囊蓋板的打開更加簡(jiǎn)單，這可在設(shè)計(jì)氣囊開ロ、尤其是在設(shè)計(jì)氣囊減弱部時(shí)加以考慮，使得氣囊減弱部本身不必如此明顯，這樣也同時(shí)帶來外觀優(yōu)勢(shì)。當(dāng)然，不是僅僅局部區(qū)域可加熱，而是整個(gè)儀表板都可進(jìn)行加熱。


下文借助附圖進(jìn)一歩解釋本發(fā)明。附圖示出圖I為儀表板的俯視圖；圖2為圖I中的儀表板的剖視圖。
具體實(shí)施例方式圖I以俯視圖示出儀表板1，其具有可加熱的局部區(qū)域2，該局部區(qū)域尤其是還覆蓋了氣囊開ロ區(qū)域3。在圖2中，圖I中的儀表板I以放大的橫截面圖示出來。在儀表板I的上側(cè)和下側(cè)的邊緣區(qū)域中可看見觸點(diǎn)接通裝置4 (Kontaktierungen)。儀表板I的可加熱的局部區(qū)域2在觸點(diǎn)接通裝置4的兩個(gè)點(diǎn)之間延伸在儀表板I的高度上，并且因此也覆蓋了氣囊開ロ區(qū)域3。氣囊以附圖標(biāo)記5來表示，并且發(fā)射通道的附圖標(biāo)記為6。原則上，可以針對(duì)圖I和2中所示的儀表板使用所有開頭所提的加熱系統(tǒng)。但在此情況下特別有利的仍然還是摻有碳納米管的塑料，該加熱系統(tǒng)可以在單組分注塑件、雙組分注塑件中、亦或通過直接嵌入表層蒙皮中的碳納米管來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然，本發(fā)明并不局限于儀表板或車身側(cè)護(hù)板，所有的內(nèi)護(hù)板構(gòu)件均可設(shè)置相應(yīng)的加熱面，其中，加熱所需的電流通常由汽車蓄電池來提供。本發(fā)明的一種特別有利的方案規(guī)定該電流由太陽(yáng)能電池板提供，所述太陽(yáng)能電池板設(shè)置在汽車的外部區(qū)域中或者汽車的內(nèi)室中，如汽車車尾區(qū)域的存放架上。溫度調(diào)節(jié)適宜通過電壓變化來進(jìn)行，并且可以按照有級(jí)或無級(jí)的方式實(shí)現(xiàn)。附圖標(biāo)記列表I儀表板
2可加熱的局部區(qū)域3氣囊蓋板4觸點(diǎn)接通裝置5 氣囊
6發(fā)射通道
權(quán)利要求
1.基本上由塑料制成的汽車內(nèi)護(hù)板構(gòu)件，其特征在于，內(nèi)護(hù)板構(gòu)件的表層的至少一個(gè)局部區(qū)域可加熱，并且該構(gòu)件表層的所述至少一個(gè)局部區(qū)域的溫度可調(diào)節(jié)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的內(nèi)護(hù)板構(gòu)件，其特征在于，由塑料制成的所述表層是注塑的裝飾表層、覆膜、成形蒙皮，例如搪塑蒙皮、注塑蒙皮、噴涂蒙皮、燒注蒙皮或?qū)嵭拿善?，亦或不直接鄰接汽車?nèi)室的載體表層。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的內(nèi)護(hù)板構(gòu)件，其特征在于，由塑料制成的所述表層尤其是光滑的或軋出花紋的。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3之一所述的內(nèi)護(hù)板構(gòu)件，其特征在于，所述內(nèi)護(hù)板構(gòu)件的所述至少一個(gè)可加熱且可調(diào)溫的局部區(qū)域是導(dǎo)電的。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4之一所述的內(nèi)護(hù)板構(gòu)件，其特征在于，所述內(nèi)護(hù)板構(gòu)件具有至少一個(gè)導(dǎo)電區(qū)域，該導(dǎo)電區(qū)域緊鄰內(nèi)護(hù)板構(gòu)件的表層的所述至少一個(gè)可加熱且可調(diào)溫的局部區(qū)域地設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5之一所述的內(nèi)護(hù)板構(gòu)件，其特征在于，裝飾部件和載體部件之間的中間層也是導(dǎo)電的，其中，所述中間層特別是由泡沫或膠粘劑構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至6之一所述的內(nèi)護(hù)板構(gòu)件，其特征在于，所述至少一個(gè)導(dǎo)電區(qū)域的導(dǎo)電性是基于 a)柔性的印刷電路板， b)以金屬絲纏繞的線， c)填充有碳納米管的塑料膏或涂漆系統(tǒng)， d)摻有碳納米管的注塑構(gòu)件， e)碳纖維織物， f)電纜加熱系統(tǒng)， g)碳纖維編結(jié)物或碳纖維粗紗， h)石墨烯，或 i)a)至h)中所述系統(tǒng)的兩個(gè)或多個(gè)的組合。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的內(nèi)護(hù)板構(gòu)件，其特征在于，所述摻有碳納米管的構(gòu)件是 a)單組分注塑件， b)雙組分或多組分注塑件，或 c)設(shè)有傳導(dǎo)性的、摻有碳納米管的條帶的注塑件。
9.根據(jù)權(quán)利要求I至6之一所述的內(nèi)護(hù)板構(gòu)件，其特征在于，所述至少一個(gè)導(dǎo)電區(qū)域的導(dǎo)電性是基于將碳納米管直接加入覆膜材料、成形蒙皮材料、搪塑蒙皮材料、注塑蒙皮材料、固體實(shí)心材料或噴涂材料中。
10.根據(jù)權(quán)利要求I至9之一所述的內(nèi)護(hù)板構(gòu)件，其特征在于，所述內(nèi)護(hù)板構(gòu)件的所述至少一個(gè)可加熱的局部區(qū)域包括氣囊區(qū)域。
11.根據(jù)權(quán)利要求I至10之一所述的內(nèi)護(hù)板構(gòu)件，其特征在于，所述至少一個(gè)可加熱的局部區(qū)域的加熱以電的方式進(jìn)行，其中，由太陽(yáng)能電池板或汽車蓄電池所提供的電流通過匹配于導(dǎo)電區(qū)域的觸點(diǎn)接通裝置被傳導(dǎo)通過該導(dǎo)電區(qū)域，所述至少一個(gè)可加熱的局部區(qū)域的溫度調(diào)節(jié)通過電壓變化來進(jìn)行。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基本上由塑料制成的汽車內(nèi)護(hù)板構(gòu)件，其中，內(nèi)護(hù)板構(gòu)件的表層的至少一個(gè)局部區(qū)域可加熱，并且該構(gòu)件表層的所述至少一個(gè)局部區(qū)域的溫度可調(diào)節(jié)。
文檔編號(hào)B60R13/02GK102729917SQ20121009780
公開日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2012年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月5日
發(fā)明者E·約翰伯克, M·克利普菲爾 申請(qǐng)人:薩瑪派格德國(guó)有限公司