CN100518416C - 用于机动车方向盘的可加热胶合构件及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车方向盘的可加热胶合构件，该构件包括由至少一层木质层和/或仿木层组成的包覆胶合件(1)，以及以不可分离的方式结合到包覆胶合件(1)上并用于加热包覆胶合件(1)的加热构件(2)。本发明使包覆胶合件(1)直接且不可分离地结合到加热构件(2)上。这具有下述优点：由加热构件(2)产生的热量所必须传播的距离被减到最小，从而获得了方向盘环形握把较短的加热时间(＜3分钟)。传播距离基本上对应于包覆胶合件(1)的厚度，该包覆胶合件的一层或多层可以制作得非常薄，即，＜1mm。

Description

用于机动车方向盘的可加热胶合构件及其生产方法

申请日为2004年5月28日的原始德国专利申请10 2004 027 008.2以参考的形式清楚地结合于此。

技术领域

本发明涉及一种用于机动车方向盘的可加热胶合构件。本发明还提供一种用于生产这种胶合构件的方法。

背景技术

这种类型的可加热胶合构件尤其被用于封住机动车方向盘的环形握把。这些胶合构件具有包覆胶合件，该包覆胶合件包括至少一个木质层和/或仿木层；还具有加热构件，该加热构件以不可分离的方式连接到该包覆胶合件上以加热该包覆胶合件。

每个可加热机动车方向盘通常需要满足这样的需求，即方向盘的环形握把或该环形握把的至少一些部分能够迅速地，也即在三分钟以内能够达到令人感到舒适的温度。在木质方向盘的情况下，木材较差的导热性妨碍了对这一需求的满足。

由于这一基本问题，EP1026066A2提出在包覆胶合件与加热构件之间设置一层由塑料构成的导热基层。该专利申请提出的该基层首先是为了提供接合到包覆胶合件层上所需的足够粘附力；其次，据说所使用的基层具有良好的导热性，能实现在理想的较短时间内加热方向盘环形握把的表面温度，同时获得整个胶合构件的令人满意的机械强度。

然而，所提出的解决方案具有下述缺点：除了通常使用的包覆层以及芯板层以外，必须另外提供一种用于提高加热速度的新材料。从而，制造方法变得更复杂且这种胶合构件的生产成本因此也不可避免地增加。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种可以克服上面提到的困难的用于机动车方向盘的可加热胶合构件，以及提供一种能够用来经济地、以工业上合理的方式生产这种胶合构件的方法。

该目标是通过本发明的用于机动车方向盘的可加热胶合构件以及用于生产所述胶合构件的方法来获得的。

本发明提供了一种用于机动车方向盘的可加热胶合构件，包括：

包括至少一层木质层和/或仿木层的包覆胶合件，

以不可分离的方式结合到所述包覆胶合件上并用于加热该包覆胶合件的加热构件，以及

所述包覆胶合件的背离所述加热构件的一侧，

其中，在产生不可分离的结合之后将塑料衬底喷射到胶合件上，以便形成支撑件；

其特征在于，

通过在所述包覆胶合件和所述加热构件之间设置的另外的粘结剂，该包覆胶合件直接且不可分离地结合到该加热构件上，并且，所述包覆胶合件在其背离所述加热构件的上述侧设置有顶覆层。

两个构件之间“不可分离的”结合的技术特征，其意思就本专利申请的目的而言是指，在不进行破坏的情况下无法将两个构件彼此分离。在层压薄层时通常使用这种不可分离的结合。

两个构件之间“直接的”结合的技术特征，其意思就本专利申请的目的而言是指，两个构件之间不存在另外的第三个构件。在根据本发明的胶合构件的情况下，在产生用于加热的热量的加热构件与该包覆胶合构件的至少一个木质层或仿木层之间不存在其它层，从而，所产生的热量不必经过其它层而到达方向盘环形握把的表面。为实现这一目的，技术特征“仿木”涉及木材以外的材料，尤其是具有木纹外观的塑料。

以上所限定的直接结合具有这样的优点：使得用于加热的热量所必须传播的距离被减到最小，从而能够实现方向盘的较短加热时间(＜3分钟)。用于加热的热量所必须传播的距离基本上对应于包覆胶合件的厚度，该包覆胶合件的一层或多层可制得非常薄，即，每层＜1毫米。除此以外，不需要为了该目的而通过特殊的导热层来获得这一理想的效果。

在优选实施例中，加热构件具有一个加热层，并且，在其背离包覆胶合件的一侧以不可分离的方式结合到支撑件上。支撑件用于增强机械稳定性并把由包覆胶合件与加热构件组成的薄层压板紧固到方向盘的环形握把上。

在本发明的另一个变形中，加热构件具有至少一个邻接支撑件的下芯板层。通过这种方式，就尤其能够在胶合构件的生产过程中以简单的方式生产薄的加热层，该加热层事先已经被粘附到芯板层上。

此外，支撑件优选地具有由塑料和/或木材组成的安装装置，该装置用于把胶合构件安装在机动车方向盘上。该安装装置尤其用来实现胶合构件与方向盘环形握把之间的夹紧、搭扣、锁定或焊接连接。

当使用优选的薄包覆胶合件时，尤其有好处的是使用具有与包覆胶合件相配的着色的加热构件。特别在包覆胶合件的成形过程中，该胶合件中很可能出现裂纹。可能会通过这些裂纹看到具有与包覆胶合件的颜色形成对比的颜色的加热构件，且会很明显。加热构件与包覆胶合件的颜色相配使得即使是在形成所述裂纹的情况下也能够保持胶合构件的整体美观。

在本发明优选的变形中，包覆胶合件由两层组成。它包括位于其背离加热构件的一侧的包覆胶合件层，以及直接邻接于该包覆胶合件层、以不可分离的方式结合到包覆胶合件层上的上芯板层。使用合适的芯板层能够使具有美感的包覆胶合件层以理想的粘合特性层压在上面。

当加热构件为包覆胶合件层提供可比的良好粘合特性时，包覆胶合件将优选地包括单层装饰包覆胶合件层。

包覆胶合件层优选地在其外表面侧上具有薄的，即，厚度＜1mm的顶覆层。

加热构件的加热层可以由多种方式构成，尤其类似于加热针织物，机织加热布，加热薄膜或类似于无纺织物，在每种情况下都具有打印的或植入的若干电热导体。这样的无纺织物可以由聚酰胺、聚酯、聚丙烯、剑麻、纤维素或者这些材料的混合物组成。

在一个优选实施例中，电热导体的阻抗和/或它们的间距作为导体在加热层上位置的函数而变化。具有不同加热时间的限定区域可以通过这种方式来实现。

胶合构件优选地具有壳形结构以便机动车方向盘的环形握把能够成段地被胶合构件包围。这里，胶合构件以胶合壳的形式构成，以便方向盘的环形握把能够由至少两个设置在一起的胶合壳完全包住。胶合构件具有机械连接装置，该机械连接装置围绕方向盘环形握把的一段作用于由多个胶合构件构成的组件，使得胶合构件的邻边形成非常平滑的过渡。这种机械连接装置尤其可以形成舌-槽构件的形式，该舌-槽构件沿着胶合构件的相邻边设置。

胶合构件这样的结构尤其有利，即胶合构件成半壳形式，以便两个胶合构件沿着其半横截面上的圆周对称地围住方向盘的环形握把。

本发明还提供了一种具有至少一个如上所述的胶合构件的方向盘。

本发明还提供一种用于生产如上所述的胶合构件的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

提供一个包覆胶合件，其包括至少一层木质层和/或仿木层并被切成一定尺寸；

在该包覆胶合件的一侧和/或一个加热构件的一侧提供粘结剂；

将该加热构件设置在包覆胶合件已经提供了粘结剂的一侧上，以及

在包覆胶合件与加热构件之间形成一种不可分离的结合。

在本发明方法的一个变形中，用于产生包覆胶合件的以及加热构件的永久变形的成形步骤与形成不可分离的结合(层压)的工艺步骤同时进行。在这种情况下借助于已知的层压方法使胶合构件形成三维形状，胶合构件最后以该三维形状安装在机动车方向盘的环形握把上。

生产方法的另一个变形使包覆胶合件和加热构件两者分别受到成形步骤的控制，该成形步骤在提供粘结剂的步骤之后产生永久变形。只有在此之后才进行在包覆胶合件与加热构件之间形成不可分离的结合的工艺步骤。

生产方法的第三个变形使包覆胶合件和加热构件两者分别受到成形步骤的控制，该成形步骤在提供粘结剂的步骤之后产生永久变形。然后提供粘结剂，接下来进行在包覆胶合件与加热构件之间形成不可分离的结合的工艺步骤。

在所有上述三个方法变形中，加热构件优选地不可分离地结合到芯板层和/或支撑件上。通过这种方式，能够以简单的方式加工出非常薄的加热构件以及同样非常薄的包覆胶合件。

同样可以想到，可以提供这种形式的包覆胶合件，即包覆胶合件层与上芯板层不可分离地层压起来。

在发明方法的另一变形中，在形成不可分离的结合的工艺步骤之后，在另一工艺步骤中使胶合构件粘附到支撑件上。可选地，同样也可以在形成不可分离的结合的工艺步骤之后将塑料衬底材料喷到胶合构件上，从而能形成支撑件。尤其能通过这种方式生产出便宜的胶合构件。

在所有提到的方法变形中施加到包覆胶合件上的粘结剂优选地构成如涂胶纸或类似于贴胶层的形式。

附图说明

本发明的其它优点和特征将参考附图来说明。

在附图中：

图1以透视图方式表示具有根据本发明的胶合构件的方向盘环形握把的一段的示意性层结构；

图2a表示根据本发明的胶合构件的第一实施例的示意性层结构的横截面图；

图2b表示第二实施例的如图2a所示的横截面图；

图2c表示第三实施例的横截面图；

图2d表示第四实施例的横截面图；

图3表示具有打印上的电热导体的加热构件的平面图；

图4a-4d示意性地表示生产胶合构件的第一种方法的工艺步骤；

图5a-5d表示如图4a-4d所示的方法，其中使用了改进的加热构件；

图6a-6d示意性地表示生产胶合构件的第二种方法的工艺步骤；

图7a-7d表示如图6a-6d所示的方法，其中使用了改进的加热构件；

图8a-8d示意性地表示生产胶合构件的第三种方法的工艺步骤；

图9a-9d表示如图8a-8d所示的方法，其中使用了改进的加热构件。

具体实施方式

图1表示方向盘环形握把的一段的透视图，其具有两个根据本发明的构造成半壳形式的胶合构件。这两个胶合构件完全包住方向盘环形握把的直径。在每一种情况下两个胶合构件的最外层由具有至少一层木质或仿木层的包覆胶合件1、1’形成。每一包覆胶合件1、1’包括一个完全在外、因而是可见的包覆胶合件层10，该包覆胶合件层10由具有外观美感的木质或仿木层构成。这使得机动车方向盘的环形握把具有木质方向盘的视觉外观。

为了使方向盘的层结构更清晰，这里从方向盘的内部骨架5向外以透视方式来表现。方向盘环形握把的骨架5包覆有聚合泡沫护套4，优选的是聚亚安酯或可扩展聚丙烯。这种聚合泡沫护套4用于在碰撞情况下通过变形而以已知方式吸收机动车驾驶者的动力冲击能量。方向盘环形握把的骨架5和聚合泡沫护套4从而形成了方向盘环形握把的基体。保持结构41可以铸制在这种方向盘环形握把基体的聚合泡沫护套4中，如图1所示，且这些保持结构与对应的包围方向盘环形握把基体的胶合构件安装装置31相互作用，以便将胶合构件固定在方向盘环形握把基体上。在图1中，保持结构41构成绕着方向盘环形握把基体行进的槽的形式。舌状部件形式的胶合构件安装装置31凸伸到这些槽41中，使得在本例中胶合构件与方向盘环形握把基体通过舌-槽连接31、41而彼此接合。

不言自明，现有技术中惯常的可选保持结构41可以与对应的安装装置31相互作用。在每一种情况下，重要的是固定住胶合构件，防止其围绕和/或沿着方向盘环形握把基体转动和/或滑动。

在图1中，由于透视的缘故，仅能看见用于固定上面的胶合构件的上圆周槽41。下面的保持构件41基本上以相同的槽形式镜像地构成，或者为下面的胶合构件提供另一形式的保持结构41。在后面这个变形中，通过保持结构41的不同结构形式能够沿着方向盘环形握把确定单个胶合构件的三维布置。在胶合构件的安装过程中，以这种方式避免了安装在沿着方向盘环形握把的错误位置处。

安装装置31与支撑件3一体成形。一体结构尤其可以简单地通过以注模塑料部分的形式提供的支撑件3来实现。为此，可以将聚合物背喷到由包覆胶合件1和加热构件2组成的预成形层压组件上，以便直接形成支撑件3。不过，同样可以想到的是提供木质支撑件3并在其上安装由包覆胶合件1和加热构件2组成的预成形层压组件或在一个工艺步骤中层压包覆胶合件1、加热构件2以及支撑件3。

能看到位于在支撑件3上的具有蜿蜒的电热导体201的板状加热构件2。该加热构件2能够，例如，由包括在其上以理想的几何形状打印了电热导体201的薄膜或无纺织物的加热层20形成。具有加热层20的加热构件2用来加热包覆胶合件1，该包覆胶合件包括至少一层木质层和/或仿木层并位于加热层的上面。包覆胶合件1具有外面可见的包覆胶合件层10，使得方向盘环形握把在光学上给人以美观的“木质印象”。该包覆胶合件层10包覆有薄的、通常透明的顶覆层12。该顶覆层12通常很薄，即，具有＜1mm的厚度。不过，也可以想到的是顶覆层12的厚度超过1mm，尤其当顶覆层的导热性良好的时候。

与方向盘环形握把基体有关的两个以半壳形式构成的胶合构件完全包住方向盘环形握把基体。为了确保位于外面的包覆胶合件层10之间在胶合构件邻边处的平滑过渡，沿着这些边提供机械连接装置32。在图1中，这些构成为舌-槽连接的形式。

图2a至2d表示根据本发明包括包覆胶合件1，加热构件2以及支撑件3的胶合构件的各种实施例的详细情况。

在如图2a所示的第一实施例中，加热构件2的加热层20由下芯板层21和上芯板层11对称地包围。下文涉及的词“下面”和“顶部”都是指这样的方向：外面的、可见的包覆胶合件层10位于“顶部”。如图2a所示的对称结构确保了当在加热构件2与包覆胶合件1之间建立不可分离的结合时，这种结合通常与其为了产生类似壳的形状而发生的变形联系在一起，防止通过这种方式层压在上面的胶合外壳发生机械扭曲。

然而，同样可以想到，如图2b所示，无需芯板层而直接将包括单层胶合层10的包覆胶合件1层压到加热构件2的加热层20上。另外，图2b所示的结构与图2a所示的结构相应。

图2c表示另一种“不对称”层结构。在该实施例中，加热构件2仅包括加热层20而在背离包覆胶合件1的一侧不存在下芯板层。另外，图2c所示的结构与图2a所示的结构相应。

最后，图2d表示具有对称的层结构的胶合构件的另一个实施例。这里，完全省略了芯板层，从而包覆胶合件1由单层包覆胶合件层10构成，而加热构件2由单层加热层20构成。

在通过举例的方式给出的所有四种层结构中，包覆胶合件层10在其上侧有顶覆层12。该顶覆层12厚度通常小于1mm。

在特定情况下选择上述四个实施例中的哪一个尤其取决于材料特性以及包覆胶合件层10和加热层20的厚度。不过，在所有实施例中，加热层20与位于包覆胶合件层10上面的顶覆层12的远离加热层的表面之间的距离都充分地小于3mm。由加热构件2的加热层20产生的热量必须穿过这一距离以便到达机动车驾驶者所接触到的包覆胶合件层10的表面。由于厚度小于3mm的木质(层压)层必须是“热穿透”的，因此即使木材的导热性比较差，也能够确保胶合构件上的包覆胶合件层10的表面能够迅速变热(＜3分钟)。

通常同时使用厚度大约为0.6mm的包覆层及芯板层。在包覆胶合件1与加热构件2一起层压并发生变形的过程中，由于胶合构件很薄因此通常在包覆胶合件1中会形成裂纹。如果加热层20的颜色与包覆胶合件1相配，那么由于颜色匹配，因此就能通过这种方式避免包覆胶合件层10的视觉外观严重变差。所形成的裂纹本身被包覆胶合件层10的包覆层上的顶覆层12所填充，从而尽管存在裂纹，包覆胶合件层10给人的感觉也没有明显受到影响。

图3通过举例的方式表示具有电热导体201的加热层20的平面图。加热层20能够，例如，由合适的无纺织物或薄膜形成，其中在加热层20上以理想的几何形状打印电热导体201。同样可以想到，加热导体201被植入多层无纺织物中并由其包围。

由于在特定区域内导体201实体上地彼此靠近，因此确保了在这些区域中包覆胶合件1的加热时间特别短。

以下说明如图4a至4d以及5a至5d所示的用于生产本发明胶合构件的方法的两种变形。

在图4a的第一工艺步骤中，提供包覆胶合件1。该包覆胶合件1由例如单层胶合层10(参见图2b)或包覆胶合件层10与芯板层11的层压板(参见图2a)构成。在图4b所示的工艺步骤中，在所提供的包覆胶合件1的表面和/或如图4c所示的加热构件的不可见的下侧面上提供粘结剂K。该粘结剂K通常以胶水的形式来使用，以液体形式或已被切成适当形状的涂胶纸的形式来施加。

图4c表示包覆胶合件1与加热构件2层压在一起，从而实现不可分离的结合。在本生产方法的该实施例中，加热构件2实质上由电热层20构成，其上具有电热导体201(参见图2c或2d)。如图4c所示，在包覆胶合件1与加热构件2之间产生不可分离的结合(层压)的工艺步骤在本生产方法的第一种变形中与该层压板的永久变形相关联。该工艺步骤的结果通过举例的方式如图4d所示。

在没有表示出来的最后一个工艺步骤中，在包覆胶合件1的表面上以很薄的，即厚度＜1mm的顶覆层12包住包覆胶合件层10。

除了加热构件2不仅包括其上具有电热导体201的加热层20还包括层压在加热层上的下芯板层21以外，图5a至5d所示的生产方法与上述第一种变形相应。

图6a至6d表示本发明生产方法的第二种变形。图6a和6b所示的提供包覆胶合件1和加热构件2以及提供粘结剂K与图4a和4b所示的上述工艺步骤相应。与第一种生产方法不同的是，包覆胶合件1和加热构件2分别经历一个成形步骤，以便在产生不可分离的结合之前产生永久变形。这示意性地如图6c所示。只有在此之后才将包覆胶合件1与加热构件2层压在一起。如图6d所示的结果与如图4d所示的加工结果相应。

图7a至7d所示的生产方法与图6a至6d所示的方法相应，唯一的区别在于使用了具有芯板层21的加热构件2。图7d所示的加工产品与图5d所示的产品相应。

图8a至8d表示本发明生产方法的第三种变形。图8a和8b所示的提供包覆胶合件1和加热构件2与图4a和6a所示的上述工艺步骤相应。不过，与第二种生产方法不同的是，包覆胶合件1和加热构件2分别经历一个成形步骤，以便在提供粘结剂K的工艺步骤之前产生永久变形。这示意性地如图8b所示。随后将粘结剂K提供到包覆胶合件1和/或加热构件2上(图8c)。图8d所示的加工结果与图4d和6d所示的加工结果相应。

图9a至9d所示的生产方法与图8a至8d所示的生产方法相应，唯一的区别在于使用了具有芯板层21的加热构件2。图9d所示的加工产品与图5d所示的产品相应。

在本发明生产方法的所有三种变形中，在每种情况下随后都有将顶覆层12施加到包覆胶合件1上的工艺步骤，只不过没有表示出来。

Claims (22)

1.一种用于机动车方向盘的可加热胶合构件，包括：

包括至少一层木质层和/或仿木层的包覆胶合件(1)，

以不可分离的方式结合到所述包覆胶合件(1)上并用于加热该包覆胶合件(1)的加热构件(2)，以及

所述包覆胶合件的背离所述加热构件(2)的一侧，

其中，在产生不可分离的结合之后将塑料衬底喷射到胶合件上，以便形成支撑件(3)；

其特征在于，

通过在所述包覆胶合件(1)和所述加热构件(2)之间设置的另外的粘结剂(K)，该包覆胶合件(1)直接且不可分离地结合到该加热构件(2)上，并且，所述包覆胶合件在其背离所述加热构件(2)的上述侧设置有顶覆层(12)。

2.如权利要求1所述的胶合构件，其特征在于，加热构件(2)包括加热层(20)，且在其背离包覆胶合件(1)的一侧上以不可分离的方式结合到支撑件(3)上。

3.如权利要求2所述的胶合构件，其特征在于，加热构件(2)具有至少一个邻接于该支撑件(3)的下芯板层(21)。

4.如权利要求2或3所述的胶合构件，其特征在于，支撑件(3)具有由塑料和/或木材组成的安装装置(31)，该装置用于将所述胶合构件安装到机动车方向盘上。

5.如权利要求1至3中任意一项所述的胶合构件，其特征在于，加热构件(2)具有与包覆胶合件(1)相匹配的着色。

6.如权利要求1至3中任意一项所述的胶合构件，其特征在于，胶合件(1)在其背离加热构件(2)的一侧上具有包覆胶合件层(10)，而在其另一侧上，一个上芯板层(11)以不可分离的方式结合到该包覆胶合件层(10)上。

7.如权利要求1至3中任意一项所述的胶合构件，其特征在于，包覆胶合件(1)由以包覆胶合件层(10)形式构成的单层组成。

8.如权利要求2所述的胶合构件，其特征在于，加热构件(2)的加热层(20)以加热针织物、机织加热布、加热薄膜或类似于无纺织物的形式构成，在每种情况下都具有打印上的或植入的若干电热导体(201)。

9.如权利要求8所述的胶合构件，其特征在于，电热导体(201)的阻抗和/或它们的间距是变化的。

10.如权利要求1所述的胶合构件，其特征在于，胶合构件(1)具有壳状结构，从而使方向盘的环形握把能够成段地被胶合构件包围。

11.如权利要求10所述的胶合构件，其特征在于，胶合构件具有机械连接装置(32)，该装置围绕方向盘环形握把的一段作用于由多个胶合构件构成的组件。

12.如权利要求11所述的胶合构件，其特征在于，机械连接装置以舌-槽构件的形式构成。

13.如权利要求9至12中任意一项所述的胶合构件，其特征在于，胶合构件(1)是以半壳的形式构成，以便其沿其半横截面圆周包围住方向盘环形握把。

14.一种具有至少一个如权利要求1至13中任意一项所述的胶合构件的方向盘。

15.一种用于生产如权利要求1至13中任意一项所述的胶合构件的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

提供一个包覆胶合件(1)，其包括至少一层木质层和/或仿木层并被切成一定尺寸；

在该包覆胶合件(1)的一侧和/或一个加热构件(2)的一侧提供粘结剂(K)；

将该加热构件(2)设置在包覆胶合件(1)已经提供了粘结剂(K)的一侧上，以及

在包覆胶合件(1)与加热构件(2)之间形成一种不可分离的结合。

16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，用于产生包覆胶合件(1)和加热构件(2)的永久变形的成形步骤与产生不可分离的结合的工艺步骤同时进行。

17.如权利要求15所述的方法，其特征在于，包覆胶合件(1)和加热构件(2)两者都经历一个成形步骤，以便在提供粘结剂(K)的工艺步骤之后产生永久变形。

18.如权利要求15所述的方法，其特征在于，包覆胶合件(1)和加热构件(2)两者都经历一个成形步骤，以便在提供粘结剂(K)的工艺步骤之前产生永久变形。

19.如权利要求15至18中任意一项所述的方法，其特征在于，加热构件(2)被设置为以不可分离的方式结合到一个芯板层(21)和/或一个支撑件(11)上的形式。

20.如权利要求15至18中任意一项所述的方法，其特征在于，包覆胶合件(1)是以一个包覆胶合件层(10)和一个上芯板层(11)所组成的不可分离的层压板的形式提供的。

21.如权利要求15至18中任意一项所述的方法，其特征在于，在产生不可分离的结合的工艺步骤之后，该胶合构件粘附到一个支撑件(3)上。

22.如权利要求15至18中任意一项所述的方法，其特征在于，粘结剂(K)以涂胶纸或贴胶层的形式构成。

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