CN103328265B - 具有集成光源的车辆的衬层部 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用在车辆内箱中的装饰部，该装饰部包括至少一个触觉层（10）和能够将光供给到触觉层（10）中的光源（20），其中，触觉层（10）至少是部分透明的。
Description
技术领域
本发明涉及一种用在车辆内部中的装饰部，该装饰部具有至少一个触觉层和光源。
背景技术
为了使装饰元件背光，US2004/0017687A1描述了一种设计用在车辆内部中并且能够背光照明的装饰元件。为了创造可背光性，装饰面借助于激光而打孔。打孔的装饰层在后侧设置有绝缘/泡沫层，该绝缘/泡沫层在背光灯的位置处具有开口。LED设置在该开口中。
在背光灯区域中不得不放弃绝缘/泡沫层的这种必要性导致了：在该位置，装饰元件不具有借助绝缘/泡沫层寻求的触觉特性。
高质量的触觉和背光照明能力是各自决定装饰部的质量的特性。遗憾的是，迄今还不能够彼此独立地优化这些特性。事实上，由于在装饰层的后侧上设置光源，损害了沿着装饰部的均匀的触觉。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于车辆内部的、具有触觉层的可背光照明的装饰部，与传统的可背光照明的装饰部相比，该装饰部的触觉特性提高并且/或者能够更灵活地调整。
通过根据本发明的第一方面所述的装饰部来实现所述目的。
在本发明的范围内的装饰部应当被理解为既是单独装接于车辆内饰部的装饰部，也是具有根据本发明构造的装饰区域的车辆内饰部，其中，对于所述装饰区域还可以是实际上包括对车辆乘员可见的车辆内饰部的整个表面。
因此，装饰部首先包括至少一个触觉层和光源，该光源如此设置，使其能够将光供给到该触觉层内。换句话说，该光源能够设置在例如所述触觉层的后侧上，也就是远离所述装饰部的可见侧的那侧，或者是设置在旁侧，其中，为了将光发出到所述装饰部的前侧，所述触觉层在后一种情况中需要沿着该层的延伸的方向具有导光特性和光散射特性。所述前侧是装饰部的由观察者看到的那侧。触觉层是指具有比薄膜更大的厚度并且比例如刚性的且尺寸上稳定的用于装饰部的支撑部更柔软的层。也就是说，所述触觉层在来自前侧的压力下是柔韧的，并且还具有恢复特性，因此所述触觉层无需外力作用即恢复到初始状态。所述触觉层提供了具有柔软或中等硬度的表面性质的装饰元件。
根据本发明，所述触觉层至少是部分透明的，使得由所述光源发出的光的部分穿过所述触觉层，并因此背光照明所述装饰部。通过所述触觉层的透明性，可以不用在触觉层中设置用于收纳光源的开口，使得所述装饰部的触觉特性不受光源影响。影响装饰元件的质量的这两个因素，即，触觉和背光照明的能力，以该方式在一定程度上不相关联。因为开口未设置在触觉层中，如果所述触觉层在前侧上具有适合作为装饰的表面，则并不必要要求用于覆盖所述开口和用于覆盖所述光源的额外装饰层。然而，如果设置有装饰层，则即使在所述光源的区域中，该装饰层也总是内衬有触觉层。这导致了在可能的装饰材料、装饰厚度等方面的新的自由度，因为所述装饰层不必执行稳定化的功能。通过放弃设置收纳所述光源的开口，与将光源容纳在开口中的情况相比，如果触觉层具有均匀的透明度，装饰上的光则能更均匀地分布。在后一种情况下，所述开口的壁影响光锥，由此预料之外的光的强度分布呈现在装饰元件的前侧上。
所述触觉层优选地在后侧上与尺寸上稳定的支撑材料相连，其中，所述触觉层比支撑材料更柔软。所述触觉层和所述支撑材料能够形成复合层，其中，触觉层和支撑材料的结合决定所述装饰部的触觉特性。所述触觉层决定柔韧性和恢复特性。
在本发明的范围内的尺寸上稳定的支撑部也理解为是所谓的抗弯材料，如在例如德国专利102009033415中所用以在机动车辆内部中形成存储舱。
优选地，所述触觉层具有50%以上的光透过率，更优选地，75%以上。利用透光的和触感柔软的触觉层而实现改善的触觉特性的目的。如果使用完全透明的触觉层，则实现特别高的质量，因为取决于触觉层的结构，这样的触觉层对在可见范围内发出的光具有最小的影响。
在本发明的范围内，完全透明的触觉层理解为是这样的层：构成该层的材料完全是完全透明的，也就是说具有优选地85%以上的光透过率。例如，在由单纤维丝形成的织物中，单纤维丝由完全透明的材料形成。另一方面，如果所述触觉层由例如凝胶体组成，则凝胶体是完全透明的。如果需要，当然也可以使用透明的、不透明的和/或半透明的材料。
为了在所述层的厚度方向上提供具有充分的恢复特性的可察觉的柔韧性，优选地，所述触觉层具有0.2mm到40mm的厚度。在该背景下，关于在机动车辆部分的高质量内饰，在90到120°C范围内的抗老化特性是理想的。触觉层的太大的层厚可能不利地影响恢复特性并且特别是持久恢复特性。此外，为了确保装饰面的均匀性和耐久性，在厚度方向上的柔韧性路径必须受到限制。另一方面，太薄的触觉层不能确保柔韧性的预期效果。特别地优选0.5mm到10mm的厚度的触觉层。
触觉层优选地包括柔性聚合物和/或纺织物和/或非纺织物和/或泡沫，因为在机动车辆构造中，这些材料组的触觉特性已经得到证明。例如，在这里使用了丙烯酸脂材料，诸如PMMA、PC、TPU、SIK、PUR、聚脲、凝胶体（也可以是具有不同程度的硬度的凝胶体），诸如硅水凝胶、橡胶、PVC、完全透明的SAN、EPP、PMU（由TPU+PMMA批次混合（batched））、PS、COC、TPE、PP、聚酯、树脂（例如完全透明的聚酯树脂）、凝胶体状材料、凝胶涂层、沟纹材料、弹性交联聚合物（也可以是泡沫稠度）、上述材料的混合物、或以上述材料的层的形式的组合、或以一体化的填充物的形式（例如用于光反射的金属颗粒、透明粉末、颗粒、水晶、球体或嵌入结构，诸如晶格结构）或天然纤维和天然纤维复合材料。为了实现完全透明的触感柔软层，优选地使用柔韧性聚合物。这样的完全透明的层的透过率与完全透明的板的透过率匹配。在特定厚度的一些聚合物的情况下，玻璃板的完全透明的透过是可容易实现的。除了所提到的聚合物之外，作为单层/多层和/或与上述材料复合的完全透明纺织物、非纺织物也是合适的，其中取决于材料的结构，由于耦合光的散射，所述透过率可能降低。能够实现下列的光透过率：
玻璃，在厚度为3mm到19mm时，从98%到85%
TPU，在厚度为3mm时，88%
PMMA，在厚度为3mm时，98%
包括两个覆盖层和连接该两层覆盖层的绒头纱线的编织间隔织物，在厚度为3mm时，50%以上
在具有单层或多层结构的聚合物的情况下，目标透明度是从98%到75%。
在织物或编织织物的情况下，透明度受到织物结构以及组成织物和/或编织织物的单纤维丝的材料的限制。然而，仅仅通过使用完全透明的单纤维丝以生产编织织物，能够大幅提高透明度（例如，利用同一结构，从传统的编织间隔织物的情况下大约25%到使用透明单纤维丝的情况下的50%以上）。
为了确保充足的柔韧性，触觉层的材料密度优选地小于1.15kg/dm3。更为优选地，材料密度处于0.03kg/dm3到0.8kg/dm3的范围内。特别是在泡沫的情况下，这些值能够容易地达到。
优选的纺织物或非纺织物具有从20到600g/m2的每单位面积重量。
为了能够以灵活的方式调节触觉层的光学特性，触觉层优选地包括导光纤维、异型材、半成品和/或模制件。导光纤维能够织入到材料中、或被选作组成材料、或用作泡沫、聚合物等中的填料。
触觉层优选地具有收纳光源的开口，然而，该开口在厚度方向上并非完全贯通触觉层延伸。该措施用于创建如下装饰元件：该装饰元件在厚度方向上紧凑，尽管如此仍设置有背光照明的能力，并且与现有技术相比具有改进的触觉特性。借助于本发明，能够将触觉功能与背光照明的能力分离。由此所产生的自由能够用于给予均匀的触觉特性或多样化的触觉效果。
在远离后侧的那侧上，也就是说在触觉层的装饰侧上，优选地设置有装饰层，该装饰层直接地或经由另外一个层或多个层而与触觉层形成复合层。该装饰层能够具有在从10到90的范围内的邵氏硬度A。尽管能够背光照明，但是并未损害令人满意的装饰的触觉特性。这对于车辆乘员来讲是完全惊喜的，因为在现有技术中，背光照明的能力的并入会对装饰元件的触觉特性产生影响。
为了有意地调节在一些区域中的装饰元件的触觉，可以改变装饰层和触觉层二者的部分的或大面积的厚度。然而，包括装饰层和触觉层的层结构优选地在大面积上具有恒定的厚度。
装饰层优选地设置有打孔区域，由此孔形成在装饰层中。这从而确保了不透明装饰层能够背光照明。
孔优选地基本不可见，其中，孔的直径特别优选地处于0.01mm到0.1mm的范围内。装饰层能够在打孔区域中（部分地）变薄。透明触觉层填平了变薄的区域。那种类型的打孔旨在当背光灯未打开时创建装饰面的均匀外观。“均匀”在这里不必要仅意味着光滑的表面。不平坦的结构化的表面也对本发明起着重要的作用。不如说，术语“均匀”旨在表示为了使背光照明或透射成为可能而对表面进行的处理，尽可能小地损害或影响原始表面结构。例如，原本不背光照明的皮革层在处于可背光照明的状态时甚至背光灯未打开时，也应该展示出皮革的典型特性，而无需用破坏性的、可察觉的孔来实现。除了特别是在高端车款中发现的皮革层以外，人造皮革或皮革状材料对于装饰层也是适用的。
因为通常触觉层和光源之间维持小的距离、或甚至需要连接该两个部件，所以光源优选LED，该LED除了其小尺寸和优越的使用寿命之外，还由于其低的生热性，从而适合本发明。由于相同的原因，优选为OLED薄膜的发光薄膜，或发光涂料是适合的。
在机动车内的附加部件（例如，支撑垫）或存储区域可更换的情况下，本发明特别适于用于中心控制台、仪表面板、内门面板。
附图说明
图1是带有光源的、切贯包括触觉层和装饰层的复合层的截面图。
图2A是切贯非均匀触觉层的截面图。
图2B是图2A的非均匀触觉层的顶视图。
图2C示出被构造为减震部的非均匀触觉层。
图3A示出呈编织间隔织物的形式并且在整个区域上背光照明的触觉层的顶视图，该编织间隔织物由不透明材料的单纤维丝组成。
图3B示出由完全透明材料的单纤维丝组成的编织间隔织物的触觉层的顶视图，该触觉层在整个区域上背光照明。
具体实施方式
图1示出包括装饰层1和触觉层10的复合层的示意截面图。例如，在这里假设装饰层1是已经介绍过的局部穿孔的皮革层，孔2完全地穿过皮革层1。孔2的总体形成了这样一种穿孔，其优选地具有上面定义的意思的均匀性。
触觉层10至少是部分透明的，并且优选地由上述材料或材料的组合构成。在触觉层10的后侧上布置有LED20，该LED20向装饰元件的前侧，也就是面对观察者的一侧，发光。光穿过（部分）透明的触觉层10，并且经过穿孔的小孔2，产生了透光皮革层的效果。
在图1的示例性实施例中，所述触觉层以均匀的层的形式示出，这确保了在所述的整个区域上的均匀的触觉特性。图2A至2C示出，通过将各种各样的材料结合，能够形成具有不同的柔韧性和恢复特性的触觉层触觉区域。
图2A是从上述实例中优选的、切贯具有材料11至14的触觉层10的截面。在装饰侧上，由设置有孔2'的不透明材料11封闭所述触觉层。只要所产生的触觉层适于用作装饰元件的最上层或用作装饰元件的装饰层的衬层，则装饰层11和连接到该装饰层11的层12至14并非必须是平坦的层，而是可以是部分地相互包围或者具有不同厚度等。如从图2B的顶视图所明显示出的，由于已经施加了和/或并入了多层，所以产生了不同触觉的区域。在图2C的截面图中示出了“减震部状”的构造，其中，材料11'和12'具有不同的硬度。
图3A示出以编织间隔织物的形式的触觉层10的顶视图。该编织间隔织物由不透明纱线形成，并且借助于平面光源而被背光照明。浅色区域表示具有高的光透过率的区域，而较暗区域相应地表示具有低的光透过率的区域。明显地，形成了具有较高的透过率的规则区域。这特别是编织间隔织物的结构的结果，并且这特别是覆盖层的结构的结果。对于表示编织间隔织物的透过特性的的测量领域或区域A，透过特性的测量得出了仅大约25%的透过率。另一方面，在具有最高透过率的区域中，该最高透过率在本实例中在区域C中测量，得出大约50%的透过率。在区域B测量到的透过率仅为18%，因为光的通过在这里受到材料的积聚的大幅限制。
同样地，图3B示出以编织间隔织物的形式的触觉层10的顶视图。与图3A中的材料对比，这里使用了由完全透明的单纤维丝形成但是具有可比结构的编织间隔织物。通过材料的选择，能够大幅提高透过特性，使得现在对于触觉层（由区域A表示）实现了50%以上的透过率并且在区域B和区域C中都能够显著地提高透过率，其中在区域B中为提高了75%以上，在区域C中为提高了30%以上。
触觉层的其他示例性实施例涉及嵌入或者位于表面处的导光织物，该导光织物与柔软触感层或覆盖有纱线材料或纺织物的框架（刚性的，可移动的）相结合，其中，所述覆盖物是柔性的。所述柔软触感层可以作为弹性的透明的挤出部、半成品、具有和不具有织物加强的软管的组合物并由相同物品制成。而且，出于稳定的目的，也可以将抗弯元件并入到触觉层内，或设置为用于连接到触觉层的单独支撑部。当使用部分透明的支撑部时，光源也可以布置在支撑层的与触觉层相反的那侧。
Claims (15)
1.一种用于车辆内部中的装饰部，该装饰部具有至少一个触觉层(10)以及能够将光供给到该触觉层(10)中的光源(20)，其中，所述触觉层(10)至少是部分透明的，
装饰层(1)设置在所述触觉层(10)的远离后侧的那侧上，该装饰层(1)直接地或经由另外一个层或多个层而与所述触觉层(10)形成复合层，
所述装饰层设置有打孔区域，从而在所述装饰层中形成孔(2)，
所述孔基本不可见，其中，所述孔(2)的直径在0.01mm到0.1mm的范围内。
2.根据权利要求1所述的装饰部，其特征在于，所述触觉层(10)在后侧上与尺寸上稳定的支撑材料相连，其中，所述触觉层(10)比该支撑材料柔软。
3.根据权利要求1所述的装饰部，其特征在于，所述触觉层(10)具有50％以上的光透过率。
4.根据权利要求3所述的装饰部，其特征在于，所述触觉层(10)具有75％以上的光透过率。
5.根据前述权利要求1所述的装饰部，其特征在于，所述触觉层(10)至少在一些区域中由完全透明材料形成。
6.根据前述权利要求的任意一项所述的装饰部，其特征在于，所述触觉层(10)具有0.2mm到40mm的厚度。
7.根据权利要求6所述的装饰部，其特征在于，所述触觉层(10)具有0.5mm到10mm的厚度。
8.根据权利要求1至5的任一项所述的装饰部，其特征在于，所述触觉层(10)由柔性聚合物和/或纺织物和/或无纺织物制造。
9.根据权利要求1至5的任一项所述的装饰部，其特征在于，所述触觉层(10)包括导光纤维。
10.根据权利要求1至5的任一项所述的装饰部，其特征在于，所述光源(20)被引入到所述触觉层(10)中的开口中。
11.根据权利要求1至5的任一项所述的装饰部，其特征在于，所述触觉层(10)的触觉特性沿着该层而变化。
12.根据权利要求1所述的装饰部，其特征在于，所述装饰层(1)包括皮革、人造皮革、薄膜、纸。
13.根据权利要求1至5的任一项所述的装饰部，其特征在于，所述光源(20)包括LED、发光薄膜、或发光涂料。
14.根据权利要求13所述的装饰部，其特征在于，所述发光薄膜是OLED薄膜。
15.根据权利要求1至5的任一项所述的装饰部，其特征在于，所述触觉层(10)和所述光源(20)彼此连接。
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