CN102729917B - 由塑料制成的汽车内护板构件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基本上由塑料制成的汽车内护板构件，其中，内护板构件的表层的至少一个局部区域可加热，并且该构件表层的所述至少一个局部区域的温度可调节。
Description
技术领域
本发明涉及一种基本上由塑料制成的汽车内护板构件，尤其是仪表板、车门护板或车身侧护板。
背景技术
车辆内室的加热通常是通过通风系统进行，在所述通风系统中借助马达运行时所产生的热量来调节车辆内室的温度。
在专利文献中提出了一些加热汽车内室的选择方案。DE10029095C2描述了一种用于通过使电磁波(微波)作用于半传导性的有机聚硅氧烷弹性体上且使其转换为热能的无排放地加热汽车内室的方法。在此，微波作用于嵌置于弹性体中的导电的固体颗粒上并且在弹性体内部产生热能。
EP1386177B1描述了一种借助相变材料的汽车内室的热控装置。在此，第一相变材料装在车顶衬里中，第二相变材料装在座椅中，并且第三相变材料装在仪表板中。借助这些熔点在30℃至43℃的不同的温度范围中的相变材料，可以相对于温度波动来稳定汽车内室的温度。
上述两种技术迄今尚未应用到实践中。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种用于汽车内室的加热装置，其相对于现有技术具有优点。
为此，本发明提供一种基本上由塑料制成的汽车内护板构件，其中，内护板构件的表层的至少一个局部区域可加热，并且该构件表层的所述至少一个局部区域的温度可调节，
其特征在于，
所述内护板构件的所述至少一个可加热且可调温的局部区域是导电的，或者
所述内护板构件具有至少一个导电区域，该导电区域紧邻内护板构件的表层的所述至少一个可加热且可调温的局部区域地设置，
并且，所述至少一个导电区域的导电性是基于：
a)填充有碳纳米管的塑料膏或涂漆系统，
b)掺有碳纳米管的注塑构件，或
c)a)至b)中所述系统的两个或更多个的组合。
本发明基于这样的思想，即，为迄今为止只须满足视觉或触觉需要的汽车内室中的表层赋予另一热功能。在此尤其是考虑大面积的光滑的塑料表层，如仪表板、车门内护板或其它内护板构件上的这种表层。
此外，也可以是轧出花纹的表层。作为其它的内室部件，可考虑例如手套箱盖、方向盘、放脚空间护板、副仪表板护板、扶手、车门后视镜或门把手。
本发明的目标特别是还在于改善车辆内室中的舒适性。
这一点通过这样一种基本上由塑料制成的汽车内护板构件来实现，其中，该内护板构件的表层的至少一个局部区域可加热，并且该构件表层的局部区域的温度可调节。仪表板、门围、扶手或车身侧护板的加热且辐射热量宜低于体温，而会使人感到特别舒适。
业已表明，所有用于汽车内饰的塑料表层都适合于附加的热功能。因此，根据本发明，可以为注塑的装饰表层、覆膜、成形蒙皮，例如搪塑蒙皮、喷涂蒙皮、浇注蒙皮或实心蒙皮(Solid-Haut)，亦或不直接邻接汽车内室的载体表层赋予热功能。
这样，导热便通过载体向装饰表层中进行。此外，装饰部件和载体部件之间的中间层也可以是有传导能力的，其例如可以是PU(R)泡沫或聚烯烃泡沫，也可以是胶粘剂层(例如热熔胶、分散剂等)亦或局部的胶粘剂带。
根据本发明，所述热功能以下述方式实现，即，内护板构件的塑料表层的所述至少一个可加热且可调温的局部区域本身是导电的，或者内护板构件具有至少一个导电区域，其紧邻(直接邻近)内护板构件的表层的所述至少一个可加热且可调温的局部区域地设置。
该局部区域的导电性可通过不同方式实现。例如可以使用柔性的印刷电路板、以金属丝缠绕的线、填充有碳纳米管的塑料膏或涂漆系统(Lacksystem)、掺有碳纳米管的注塑构件、碳纤维织物、电缆加热系统或者上述系统的两个或多个的组合来实现导电性。
通过使用碳纳米管可实现特别有利的电特性。碳纳米管在此是指碳的微小的管状结构(碳纳米管)，其由蜂窝状结构的碳原子构成。根据该结构的构造，碳纳米管具有金属的传导性或半导体特性。此外，碳纳米管还具有特别好的导热性和极高的抗拉强度。通过混合碳纳米管和塑料，可改变和改善塑料的特性。因此，通过添加碳纳米管可优化塑料的机械、电和热特性并且能够形成导电的塑料。
碳纳米管可以直接混合到注塑材料中或者例如作为母料或粉末供给机器。
结合本发明，可以以不同方式使用碳纳米管。例如可通过涂敷填充有碳纳米管的塑料膏或涂漆系统来获得相应的传导性区域。也可直接使用掺有碳纳米管的注塑构件，这些注塑构件又可用作单组分注塑件，其中，构件的整个壁厚都掺有碳纳米管并因此是有传导能力的。但这种方案较为昂贵。可以通过下述方式获得更加便宜的构件，即，在双组分注塑中浇注出或部分注射出具有最小壁厚的整合有碳纳米管的传导区域。另一种使用碳纳米管的可能性在于，将热的、掺有碳纳米管的塑料熔体浇入载体材料的凹槽中，这些凹槽例如蛇形地设置在待加热的局部区域中。
在本发明的范畴中，其它使用碳纳米管的可能性在于，将碳纳米管直接混合到覆膜或用于成形蒙皮(搪塑蒙皮、实心蒙皮、注塑蒙皮或喷涂蒙皮)的材料中，并且随后相应地利用它们以形成传导性表层。
附加地，在搪塑蒙皮和注塑件中，可通过传导性区域的不同的壁厚有针对性地控制电流，由此，即使是变“尖”的表层也能可调节且受控地进行加热。例如，可通过壁厚的连续减小来提高变小的面的电阻。
在由多个层构成的搪塑蒙皮中，可有针对性地将特定的层构造为有传导能力的，使得例如最上层保持不变，而将直接位于其下的那一层设计成有传导能力的，这样做的好处有：作为最上层可使用已知的且被验证过的材料，其覆盖和保护传导性层。另一好处在于：通过这种方式可节省用于昂贵的含有碳纳米管的填料的成本。
但是，本发明并不局限于碳纳米管或掺有碳纳米管的塑料，在本发明的意义下，也可使用石墨烯(Graphen)或一些传统的系统，如柔性的印刷电路板、以金属丝缠绕的线、碳纤维织物、电缆加热系统或者上述系统的两个或多个的组合。
通过不同系统的组合正好可补偿单个系统的缺点。例如，柔性的印刷电路板对弯曲很敏感并且因此仅能用于受限的几何形状，但却在许多应用场合中被证明有效。以金属丝缠绕的塑料纤维(线)是柔性的且在织物领域中多次被证明有效并且例如用于座椅加热装置，其加热元件包括柔性的电线，这些电线嵌入座椅面的椅套中并且蛇形地穿过椅套。在本发明意义下，这种以金属丝缠绕的线可作为织物或编结物来使用。
在本发明意义下要使用的碳纤维织物也是一种已知的技术，其中使用压力粘合的碳纤维织物，可以将这种碳纤维织物嵌入塑料表层中。
在本发明的范畴中，作为其它传统的技术，也可使用电缆加热系统，其中，对加热电缆从后面注射成形(hinterspritzen)或者被嵌入塑料载体中的凹槽内。
电加热面的相应触点接通与相应使用的系统有关，在传统的系统中可利用已知的可能方案。作为选择方案，也可将碳纤维编结物(Geflechte)或碳纤维粗纱(Rowings)用于实现触点接通。因此接下来仅对含有碳纳米管的系统进行详细说明。例如，在使用填充有碳纳米管的塑料膏或涂漆系统时，必须涂敷出均匀的层厚，这在平面中很容易实现，在此，触点接通例如可通过粘接的金属带进行。在填充有碳纳米管的单组分注塑件中，触点接通可通过相应设计的浇口来进行。对于双组分注塑件也是如此。这里，在制造构件时也可设置相应的浇口。其它的触点接通可能性在掺有碳纳米管的导电面中可以通过使用铜编结物或铜绞线来进行，将其平行地设置在该导电面的对置侧面上。
根据本发明的内护板构件的一种特别有意义的应用在于仪表板或车身侧护板，其覆盖气囊区域。通过加热该局部区域可明显改善气囊盖板的打开特性，在此可避免温度很低时所担心的碎裂。通过加热气囊开口区域，通常使得气囊盖板的打开更加简单，这可在设计气囊开口、尤其是在设计气囊减弱部时加以考虑，使得气囊减弱部本身不必如此明显，这样也同时带来外观优势。当然，不是仅仅局部区域可加热，而是整个仪表板都可进行加热。
附图说明
下文借助附图进一步解释本发明。附图示出：
图1为仪表板的俯视图；
图2为图1中的仪表板的剖视图。
具体实施方式
图1以俯视图示出仪表板1，其具有可加热的局部区域2，该局部区域尤其是还覆盖了气囊开口区域3。在图2中，图1中的仪表板1以放大的横截面图示出来。在仪表板1的上侧和下侧的边缘区域中可看见触点接通装置4(Kontaktierungen)。仪表板1的可加热的局部区域2在触点接通装置4的两个点之间延伸在仪表板1的高度上，并且因此也覆盖了气囊开口区域3。气囊以附图标记5来表示，并且发射通道的附图标记为6。
原则上，可以针对图1和2中所示的仪表板使用所有开头所提的加热系统。但在此情况下特别有利的仍然还是掺有碳纳米管的塑料，该加热系统可以在单组分注塑件、双组分注塑件中、亦或通过直接嵌入表层蒙皮中的碳纳米管来实现。
当然，本发明并不局限于仪表板或车身侧护板，所有的内护板构件均可设置相应的加热面，其中，加热所需的电流通常由汽车蓄电池来提供。本发明的一种特别有利的方案规定：该电流由太阳能电池板提供，所述太阳能电池板设置在汽车的外部区域中或者汽车的内室中，如汽车车尾区域的存放架上。温度调节适宜通过电压变化来进行，并且可以按照有级或无级的方式实现。
附图标记列表
1仪表板
2可加热的局部区域
3气囊盖板
4触点接通装置
5气囊
6发射通道
Claims (25)
1.基本上由塑料制成的汽车内护板构件，其中，内护板构件的表层的至少一个局部区域可加热，并且该构件表层的所述至少一个局部区域的温度可调节，
其特征在于，
所述内护板构件的所述至少一个可加热且可调温的局部区域是导电的，或者
所述内护板构件具有至少一个导电区域，该导电区域紧邻内护板构件的表层的所述至少一个可加热且可调温的局部区域地设置，
并且，所述至少一个导电区域的导电性是基于：
a)填充有碳纳米管的塑料膏或涂漆系统，
b)掺有碳纳米管的注塑构件，或
c)a)至b)中所述系统的两个或更多个的组合。
2.根据权利要求1所述的内护板构件，其特征在于，由塑料制成的所述表层是注塑的装饰表层、覆膜、成形蒙皮或不直接邻接汽车内室的载体表层。
3.根据权利要求2所述的内护板构件，其特征在于，所述成形蒙皮是搪塑蒙皮、注塑蒙皮、喷涂蒙皮、浇注蒙皮或实心蒙皮。
4.根据权利要求1所述的内护板构件，其特征在于，由塑料制成的所述表层光滑的或轧出花纹的。
5.根据权利要求2所述的内护板构件，其特征在于，由塑料制成的所述表层光滑的或轧出花纹的。
6.根据权利要求1所述的内护板构件，其特征在于，该内护板构件的装饰部件和载体部件之间的中间层也是导电的。
7.根据权利要求6所述的内护板构件，其特征在于，所述中间层由泡沫或胶粘剂构成。
8.根据权利要求2所述的内护板构件，其特征在于，该内护板构件的装饰部件和载体部件之间的中间层也是导电的。
9.根据权利要求3所述的内护板构件，其特征在于，该内护板构件的装饰部件和载体部件之间的中间层也是导电的。
10.根据权利要求4所述的内护板构件，其特征在于，该内护板构件的装饰部件和载体部件之间的中间层也是导电的。
11.根据权利要求5所述的内护板构件，其特征在于，该内护板构件的装饰部件和载体部件之间的中间层也是导电的。
12.根据权利要求1至11之一所述的内护板构件，其特征在于，所述掺有碳纳米管的注塑构件是
a)单组分注塑件,
b)双组分或多组分注塑件，或
c)设有传导性的、掺有碳纳米管的条带的注塑件。
13.根据权利要求2所述的内护板构件，其特征在于，所述至少一个导电区域的导电性是基于将碳纳米管直接加入覆膜材料或成形蒙皮材料中。
14.根据权利要求3所述的内护板构件，其特征在于，所述至少一个导电区域的导电性是基于将碳纳米管直接加入搪塑蒙皮材料、注塑蒙皮材料、固体实心材料或喷涂材料中。
15.根据权利要求5所述的内护板构件，其特征在于，所述至少一个导电区域的导电性是基于将碳纳米管直接加入覆膜材料或成形蒙皮材料中。
16.根据权利要求8所述的内护板构件，其特征在于，所述至少一个导电区域的导电性是基于将碳纳米管直接加入覆膜材料或成形蒙皮材料中。
17.根据权利要求1至11之一所述的内护板构件，其特征在于，所述内护板构件的所述至少一个可加热的局部区域包括气囊区域。
18.根据权利要求12所述的内护板构件，其特征在于，所述内护板构件的所述至少一个可加热的局部区域包括气囊区域。
19.根据权利要求13至16之一所述的内护板构件，其特征在于，所述内护板构件的所述至少一个可加热的局部区域包括气囊区域。
20.根据权利要求1至11之一所述的内护板构件，其特征在于，所述至少一个可加热的局部区域的加热以电的方式进行，其中，由太阳能电池板或汽车蓄电池所提供的电流通过匹配于导电区域的触点接通装置被传导通过该导电区域，所述至少一个可加热的局部区域的温度调节通过电压变化来进行。
21.根据权利要求12所述的内护板构件，其特征在于，所述至少一个可加热的局部区域的加热以电的方式进行，其中，由太阳能电池板或汽车蓄电池所提供的电流通过匹配于导电区域的触点接通装置被传导通过该导电区域，所述至少一个可加热的局部区域的温度调节通过电压变化来进行。
22.根据权利要求13至16之一所述的内护板构件，其特征在于，所述至少一个可加热的局部区域的加热以电的方式进行，其中，由太阳能电池板或汽车蓄电池所提供的电流通过匹配于导电区域的触点接通装置被传导通过该导电区域，所述至少一个可加热的局部区域的温度调节通过电压变化来进行。
23.根据权利要求17所述的内护板构件，其特征在于，所述至少一个可加热的局部区域的加热以电的方式进行，其中，由太阳能电池板或汽车蓄电池所提供的电流通过匹配于导电区域的触点接通装置被传导通过该导电区域，所述至少一个可加热的局部区域的温度调节通过电压变化来进行。
24.根据权利要求18所述的内护板构件，其特征在于，所述至少一个可加热的局部区域的加热以电的方式进行，其中，由太阳能电池板或汽车蓄电池所提供的电流通过匹配于导电区域的触点接通装置被传导通过该导电区域，所述至少一个可加热的局部区域的温度调节通过电压变化来进行。
25.根据权利要求19所述的内护板构件，其特征在于，所述至少一个可加热的局部区域的加热以电的方式进行，其中，由太阳能电池板或汽车蓄电池所提供的电流通过匹配于导电区域的触点接通装置被传导通过该导电区域，所述至少一个可加热的局部区域的温度调节通过电压变化来进行。
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