CN105827228A - 车辆控制面板以及制造这种控制面板的方法 - Google Patents
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Abstract
制造适合放置在车辆乘客舱（1）中的控制面板（12）的方法以及控制面板（12），所述控制面板适合放置在车辆乘客舱（1）中并且包括一个配平元件（30），配平元件包括至少一个控制区（16、18、20、22、24、26、28）、一个支撑元件（38）和一个压电薄膜（36）。所述压电薄膜（36）在配平元件（30）和支撑元件（38）之间延伸。所述支撑元件（38）包括面对控制区（16、18、20、22、24、26、28）的至少一个凹处（48、50、52、54）。
Description
技术领域
本发明涉及到一种控制面板，适合将其设置在车辆的乘客舱内，例如机动车的乘客舱内，以及一种制造这种控制面板的方法。
更具体而言，本发明涉及到一种控制面板，适合于设置在车辆的乘客舱内，而且包括：
-一个配平元件，具有适合于朝乘客舱定向的一个外表面以及与所述外表面相反的一个内表面，所述外表面包括至少一个控制区，
-一个支撑元件，具有朝配平元件内表面定向的一个外表面以及与所述外表面相反的一个内表面，以及
-一个压电薄膜。
背景技术
现有技术已知所讨论的类型的控制面板。但是，现有的此类型控制面板需要大量的制造工作，增加额外部分，尤其是在配平元件的外表面上增加额外部分，并且增加加固元件，以便能够优化利用压电薄膜。
由此，考虑到减少制造的时间，同时避免增加组件的质量和价格，并且优化利用压电薄膜，本发明的目的是改进现有设备。
发明内容
为此，根据本发明，所讨论的类型的一种控制面板的特征在于压电薄膜在配平元件和支撑元件之间延伸，支撑元件包括至少一个凹处，所述凹处面对（对齐）控制区。
由于这些设置，实现一种控制面板，意味着没有质疑，或者降低压电元件的使用特征，因为存在位于控制区下面的凹处。由此，可以使压电元件变形，以便在控制区最佳运行。实际上，用户一压控制区，压电元件下的凹处便能够使压电元件变形，并且形成可以传递到位于控制面板下的连接器的电流。
在本发明的优选实施例中，可以进一步求助于下列的一项或另一项：
-压电薄膜通过包覆成型支撑元件整合在配平元件和支撑元件之间。实现一种控制面板，由于包覆成型而必然包括一个压电元件；
-配平元件包括多个控制区，支撑元件包括多个凹处，支撑元件的凹处和一部分压电薄膜与每个控制区相对应。无需任何额外部分，便可轻松创建几个控制区；
-配平元件包含一种铝材。压电薄膜不干扰与采用电容技术的控制面板相悖的铝材；
-配平元件包括一层皮革或皮革代用品；
-配平元件包括一层碳纤维；
-配平元件包括一层热塑性弹性体；
-配平元件包括围绕控制区的一个凹槽。所述凹槽使得配平元件能够更好地变形；
-压电薄膜包括朝配平元件定向的一个外表面以及朝支撑元件定向的一个内表面；
-压电薄膜包含一种可热活化（热反应性）胶粘材料，所述可热活化胶粘材料设置在压电薄膜的内表面和/或外表面上。只在支撑元件包覆成型的过程中使可热活化材料由此活化；
-压电薄膜包括至少一个面对至少一个凹处设置的印刷导电轨道；导电轨道的印刷实现起来比较简单；
-凹处在一定凹处长度上延伸，其中，印刷导电轨道在一定轨道长度上延伸，轨道长度小于凹处长度；由此形成一个稍小于凹处的按钮区，由此使得压电元件穿过其整个适合生成电信号的区域而很好地变形；
-控制区在一定的控制长度上延伸，其中，凹处在一定的凹处长度上延伸，而且，其中，控制长度小于凹处长度；
-控制区在一定的控制长度上延伸，其中，印刷导电轨道在一定的轨道长度上延伸，而且轨道长度等于控制长度；
本发明还涉及到一种具有所述控制面板的车辆仪表板。
本发明还涉及到一种制造适合设置在车辆乘客舱中的控制面板的方法，包括下列步骤：
-通过一个模具使一个注塑成型机可以使用，
-提供一个配平元件，所述配平元件具有适合朝乘客舱定向的一个外表面以及与所述外表面相对的一个内表面，所述外表面包括至少一个控制区，
-把配平元件放在模具中，
-提供一个压电薄膜，所述压电薄膜包括一个内表面和一个外表面，
-把压电薄膜放置并保持在模具中的适当位置，令压电薄膜的外表面放置在配平元件的内表面上，
-通过在模具中包覆成型材料而在压电薄膜的一部分内表面上形成一个支撑元件，所形成的支撑元件具有朝配平元件的内表面定向的一个外表面和与所述外表面相对的一个内表面以及一个凹处，所述凹处面对（对齐）控制区，以及
-在包覆成型支撑元件的步骤中把压电薄膜整合在配平元件和支撑元件之间。
在该方法的一个可选实施例中，压电薄膜的外表面附着在配平元件上，而且，其中，在把材料注入模具的过程中，压电薄膜的内表面附着在支撑元件上。
根据一个可选实施例，通过吸力和/或通过机械性保持把压电薄膜保持在模具中的适当位置。
附图说明
阅读作为非限制性实例列出的本发明的一个实施例的如下说明，参考附图，本发明的其它特征和优点显而易见。
在各图中：
-图1是包括具有根据本发明的控制面板的仪表板的车辆乘客舱的一幅示意图；
-图2是配平元件的外表面的一个实例的一幅平面视图；
-图3是按照图1的控制面板的III-III线的横截面的一幅示意图；
-图4是根据第一个实施例的压电薄膜的横截面的一幅示意图；
-图5是根据第二个实施例的压电薄膜的一幅示意图；
-图6是根据本发明的一个实施例的控制面板的横截面的一幅示意图，其中可以看见凹槽。
具体实施方式
在各图中，相同的参考号指代相似或相同的元件。
在此，在下文描述中，必须从广义上解释“压电薄膜”一词，从而限定包括一个或几个压电元件的一种薄膜。
图1显示了具有仪表板10的机动车1的乘客舱。仪表板10包括一个控制面板12。控制面板12包括朝乘客舱定向的一个外表面14。控制面板12包括控制区16、18、20、22、24、26、28。在控制面板10的外表面14上可以看见控制区16、18、20、22、24、26、28，并且从乘客舱1可以够到（可以接近）控制区16、18、20、22、24、26、28。例如，车辆用户可以用一根手指触摸控制区16、18、20、22、24、26、28，从而控制激活和/或停用车辆的特征，例如，危险警告灯、集中锁定车辆、防滑系统、停车制动，或者调整通风系统的强度等。
如图1所示，控制面板12包括几个控制区16、18、20、22、24、26、28。当然，控制面板12也可以只包括单独一个控制区。
在图1所示的实施例中，用车辆主人可以看见的标记和/或用比如突出的元件这样的车辆主人通过触摸可以感觉到的标记显示控制面板12的外表面上呈现的各个控制区16、18、20、22、24、26、28。作为选择，仅用这种标记显示各个控制区在其中延伸的外壳。
如图3中可见，控制面板12包括一个配平元件30，配平元件具有适合朝乘客舱定向的一个外表面32以及与所述外表面32相反的一个内表面34。车辆主人供给乘客舱1可以看见并且可以接近配平元件的外表面32。外表面32包括至少一个控制区16、18、20、22、24、26、28。
控制面板12还包括一个压电薄膜36（图3中可见）。压电薄膜36设置在控制面板12的支撑元件38和控制面板12的配平元件40之间。更准确地说，压电薄膜36包括一个内表面40和与内表面40相对的一个外表面42。
当所述压电薄膜36变形、折叠或被压时，压电薄膜36使之能够发电。具体而言，压电薄膜36面对（对齐）控制区16、18、20、22、24、26、28整合。
可以通过不同的工艺或方法实现压电薄膜36。
例如，如图4所示，压电薄膜36包括一个压电圆盘62乃至一个压电膜。压电圆盘62设置在一个上薄膜64和一个下薄膜68之间，上薄膜包括一个上电极66，下薄膜包括一个下电极70。上、下电极66、70在压电圆盘62两侧与压电圆盘62对齐。在可选实施例中，可以提供几个压电圆盘62。为了保持在包括下电极70的下薄膜68和包括上电极66的上薄膜64之间和/或在压电圆盘62之间的间隔不变，在压电薄膜包括几个压电元件的情况下，例如，可以提供一个垫片薄膜70。垫片薄膜70可以包括一个孔口72，压电圆盘62放在其中。例如，垫片薄膜70包括几个孔口72，在每个孔口72中放置一个压电圆盘62。
例如，可以通过一个机动臂完成压电圆盘62的放置。由此构成的这个单元可以夹在含有粘合剂的两层薄膜74、76之间。在包括下电极70的下薄膜68下面的那层薄膜76在此具有一个孔口O，以便使得压电圆盘62能够变形。
在由此形成的压电薄膜36的两侧，可以放置一个支撑元件和一个配平元件。
这样的压电薄膜36尤其能够使得探测区域具有很好的敏感性。这样的压电薄膜36还能够执行触觉反馈。触觉反馈尤其能够向用户确认确实考虑到了控制。例如，压电圆盘或压电膜为平圆形。如果压电薄膜允许进行触觉反馈，那么压电圆盘或压电膜的直径例如至少为20毫米（mm）。触觉反馈可适合于控制区进行控制。例如，在有多个控制区的情况下，根据待控制的设备，第一控制区的触觉反馈可与第二控制区的不同。
在第二个实施例中，可以通过印刷实现压电薄膜，具体如图5所示。可以在一张薄膜上印刷一个或几个压电元件。对于印刷这种压电薄膜而言，可以采用一种旋转印刷法，被称为“卷对卷”法。这类型的方法能够实现高容量生产速度以及延伸的可印刷表面，以及方法的可重复性和物料的低损耗。例如，如图5所示，由此实现的压电薄膜36包括介电层76、第一导电层78、SIM层80、第二导电层82、聚酯薄膜84和胶膜86。
在由此构成的压电薄膜36的两侧，可以设置一个支撑元件和一个配平元件。
通过旋转印刷法实现的压电薄膜36尤其具有良好的耐温性，以便能够实现三维形状（或体积），从而在延伸的表面上印刷。由此能够包覆成型，而由此得到的压电薄膜36毫无问题，而且生产这种压电薄膜36的费用较低。
控制面板12还包括支撑元件38，如上文所述。支撑元件38具有朝配平元件30内表面40定向的一个外表面44以及与所述外表面44相对的一个内表面46。在压电薄膜36上直接包覆成型所述支撑元件38。
如图3中可见，压电薄膜36在配平元件30和支撑元件38之间的一定表面上延伸。例如，压电薄膜36在控制面板12的整个表面上延伸。
压电薄膜36的内表面40靠在支撑元件38的外表面44上。压电薄膜36的外表面42靠在配平元件30的内表面34上。
在包覆成型支撑元件38的过程中，直接形成至少一个凹处48、50、52、54，所述凹处与控制区16、18、20、22、24、26、28对齐。因此，形成面对压电薄膜36的至少一个凹处48、50、52、54。
在包覆成型支撑元件38的过程中，压电薄膜36直接整合在配平元件30和支撑元件38之间。当用户在与凹处48、50、52、54对齐的配平元件30上施压时，在压电薄膜36下面形成的凹处48、50、52、54使得压电薄膜36能够变形。
在一个实施例中，通过粘合把压电薄膜36嵌入配平元件30和支撑元件38之间。在这个实施例中，在粘合压电薄膜36之前，完成凹处48、50、52、54。
由此，通过把凹处放在控制区16、18、20、22、24、26、28对面，在控制区16、18、20、22、24、26、28上施压的用户使压电薄膜36变形。例如，凹处48、50、52、54在一定凹处长度上延伸。控制区16、18、20、22、24、26、28在一定控制长度上延伸。控制长度小于凹处长度。
在没有导电回路56（也称为导电轨道）的情况下，面对控制区16、18、20、22、24、26、28印刷压电薄膜36，如图3中可见。压电薄膜36对齐凹处48、50、52、54（面对控制区16、18、20、22、24、26、28）变形生成一个电信号。把所述电信号传递到导电回路，所述导电回路把电信号传递到在控制面板12下设置的一个连接器或多个连接器（未显示）。然后这些连接器控制激活和/或停用车辆的特征，如上文所述的那些。
如图2所示，配平元件30包括七个单独的控制区16、18、20、22、24、26、28。当然，也可以提供多于七个或少于七个的控制区16、18、20、22、24、26、28。凹处48、50、52、54与每个控制区16、18、20、22、24、26、28相对应。例如，压电薄膜36是连续的。压电薄膜36在所有控制区16、18、20、22、24、26、28下延伸，并且甚至延伸到这些控制区16、18、20、22、24、26、28之外。
在图3中，即按照图1的III-III的横截面图，可以看见四个控制区16、18、20、22、24、26、28。如图3所示，支撑元件38的凹处48、50、52、54与配平元件30的每个控制区16、18、20、22、24、26、28相对应。更具体而言，如图3中可见，设置四个凹处48、50、52、54与控制区16、18、20、22、24、26、28对齐。在包覆成型支撑元件38的过程中直接形成这四个凹处48、50、52、54。压电薄膜36在支撑元件38和配平元件30之间的整个表面上延伸。
压电薄膜36包括按钮区。所述按钮区包括导电轨道56（也称为导电回路56）的印刷部分。如上文所述，导电轨道56把电信号传递到在控制面板后面设置的连接器，从而把控制信号从用户传递到待控制的界面。导电轨道56印刷在压电薄膜36的内表面40上。例如，印刷导电轨道56在一定轨道长度上延伸，轨道长度小于凹处长度。
与压电薄膜36直接接触的，尤其是在压电薄膜36附近的，支撑元件38区（或区域）能够使不适合变形的压电薄膜36的区域硬化。换言之，与压电薄膜36直接接触的加固元件的区域位于不包括控制区16、18、20、22、24、26、28的配平元件30的相对部分。加固元件或支撑元件可以包含一种塑性材料。
在包覆成型支撑元件38的过程中，把压电薄膜整合到配平元件30和支撑元件38中。
由此，为了制造控制面板12，首先提供一个模具。在第一步中，把配平元件30设置在该模具中。把压电薄膜36沉积在配平元件30上。沉积压电薄膜36时，确保包括压电薄膜36上的印刷导电轨道56的区域是与适合形成配平元件30上的控制区相对的区域。例如，可以通过吸力把压电薄膜36保持在配平元件30上的模具中的适当位置。可以提供把压电薄膜36保持在模具中的其它系统，比如，通过夹具或夹子进行机械保持的系统。可以在压电薄膜36上设置粘着区域58、60，从而使所述压电薄膜36附着到配平元件30和/或支撑元件38上。例如，可以在包覆成型支撑元件38的过程中，在热量的作用下激活粘着区域58、60。例如，通过热熔胶实现的粘着区域58、60可以直接印刷在压电薄膜36上。例如，在压电薄膜36的外表面42上设置一个粘着区域58。在热量的作用下，激活粘着区域58，由此使得压电薄膜36粘住配平元件30。
例如，配平元件30包含铝材。当然，也可以提供其它材料。例如，在可选实施例中，配平元件30包括碳纤维层、铝层、木层、玻璃层和/或矿物层（例如，像云母或板岩这样的片岩石）。配平元件30还可以包括一层皮革和/或一层皮革代用品和/或一层合成树脂，比如热塑性材料或热塑性弹性体。这些层构成配平元件30的装饰层。
例如，如果配平元件30包括一层材料（所述材料可以前述材料中的一种或一些，比如皮革、热塑性弹性体、碳……），所述材料可以进行表面处理，从而避免这些控制区16、18、20、22、24、26、28过早磨损。可以在材料层下面，更具体而言，在控制区16、18、20、22、24、26、28的位置设置一薄层泡沫，以便在向控制区16、18、20、22、24、26、28施压时，为用户产生一种弹簧效应。因此，可以通过下列步骤制造控制面板12：制备材料层（进行必要的剪切、处理、标记和/或缝制）。然后，可以把压电薄膜36固定到支撑元件38，例如，可以用胶。然后，把电子卡装配到支撑元件38。
例如，包括一层热塑性弹性体的配平元件30还可以装有一个背光系统，以便辨识控制区16、18、20、22、24、26、28，而且/或者装有一个半透明区。在这种情况下，设置一个照明设备，并将其连接到配平元件30。
配平元件30，尤其是包括一层碳或铝或木的配平元件，可以包括一个透明层30’（如图6所示）。例如，透明层可包含聚氨酯材料。可以在透明层上包覆成型碳纤维层。这种成型技术有利于处理组件（透明层和装饰层）。
配平元件30的内表面34，尤其是包括一层碳或铝或木的配平元件，可以包含在一个凹槽P中（见图6），所述凹槽形成围绕控制区16、18、20、22、24、26、28的一个外围区。更具体而言，围绕控制区16、18、20、22、24、26、28的配平元件30外围区的厚度可以小于配平元件30其余部分的厚度。这样变薄使得正好在印刷导电轨道上面的区域更好地变形。换言之，外围区P形成配平元件30中的一个凹槽。在包覆成型过程中，可以通过激光或压缩形成所述凹槽。
在包括由铝材制成的配平元件30的控制面板中实施压电薄膜36特别有利，因为铝不会干扰压电薄膜36。
Claims (14)
1.控制面板（12），适合设置在车辆的乘客舱（1）中，而且包括：
-配平元件（30），具有适合于朝乘客舱定向的外表面（32）以及与所述外表面（32）相反的内表面（34），所述外表面（34）包括至少一个控制区（16、18、20、22、24、26、28），
-支撑元件（38），具有朝配平元件（30）内表面（32）定向的外表面（44）以及与所述外表面（44）相反的内表面（46），
-压电薄膜（36），
其特征在于压电薄膜（36）在配平元件（30）和支撑元件（38）之间延伸，支撑元件（38）包括面对控制区（16、18、20、22、24、26、28）的至少一个凹处（48、50、52、54）。
2.根据权利要求1所述的控制面板（12），其特征在于，压电薄膜（36）通过包覆成型支撑元件（38）整合在配平元件（30）和支撑元件（38）之间。
3.根据权利要求1所述的控制面板（12），其特征在于，配平元件（30）包括多个控制区（16、18、20、22、24、26、28），支撑元件（38）包括多个凹处（48、50、52、54），而且支撑元件（38）的凹处（48、50、52、54）和一部分压电薄膜（36）与每个控制区（16、18、20、22、24、26、28）相对应。
4.根据权利要求1所述的控制面板（12），其特征在于，配平元件（30）包含铝材。
5.根据权利要求1所述的控制面板（12），其特征在于，配平元件（30）包括一层皮革或皮革代用品。
6.根据权利要求1所述的控制面板（12），其特征在于，配平元件（30）包括一层碳纤维。
7.根据权利要求1所述的控制面板（12），其特征在于，配平元件（30）包括一层热塑性弹性体。
8.根据权利要求1所述的控制面板（12），其特征在于，压电薄膜（36）包括朝配平元件（30）定向的外表面以及朝支撑元件（38）定向的内表面，而且，其中，压电薄膜（36）包含一种热反应性胶粘材料，所述热反应性胶粘材料设置在压电薄膜（36）的内表面（40）和/或外表面（42）上。
9.根据权利要求1所述的控制面板（12），其特征在于，压电薄膜（36）包括至少一个面对至少一个凹处（48、50、52、54）设置的印刷导电轨道（56）。
10.根据权利要求9所述的控制面板（12），其特征在于，凹处（48、50、52、54）在一定凹处长度上延伸，其中，印刷导电轨道（56）在一定轨道长度上延伸，而且，轨道长度小于凹处长度。
11.根据权利要求1所述的控制面板（12），其特征在于，配平元件包括围绕控制区（16、18、20、22、24、26、28）的凹槽（P）。
12.具有根据权利要求1至11中任一项所述的控制面板（12）的车辆仪表板。
13.制造适合设置在车辆乘客舱（1）中的控制面板（12）的方法，包括下列步骤：
-通过模具使一个注塑成型机可以使用，
-提供配平元件（30），所述配平元件具有适合朝乘客舱定向的外表面以及与所述外表面相对的内表面，所述外表面包括至少一个控制区（16、18、20、22、24、26、28），
-把配平元件（30）放在模具中，
-提供压电薄膜（36），所述压电薄膜包括内表面（40）和外表面（42），
-把压电薄膜（36）放置并保持在模具中的适当位置，令压电薄膜（36）的外表面（42）放置在配平元件（30）的内表面（40）上，
-通过在模具中包覆成型材料而在压电薄膜（36）的一部分内表面（40）上形成支撑元件（38），所形成的支撑元件（38）具有朝配平元件（30）的内表面（34）定向的外表面（44）和与所述外表面相对的内表面（46）以及凹处（48、50、52、54），所述凹处面对控制区（16、18、20、22、24、26、28），以及
-在包覆成型支撑元件（38）的步骤中把压电薄膜（36）整合在配平元件（30）和支撑元件（38）之间。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，压电薄膜（36）的外表面附着在配平元件（30）上，而且，其中，在把材料注入模具的过程中，压电薄膜（36）的内表面（40）附着在支撑元件（38）上。
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