CN110770086B - 具有导电体的车辆内饰及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

车辆内饰，尤其是包括夹层结构的那种内饰，其中通过用导电墨水印刷，尤其是通过丝网印刷来集成导电体，从而允许使所述内饰的制造方法与所述导电体的印刷方法兼容，同时还便于通过所述内饰的边缘将所述导电体与组装在所述内饰中的电气装置电连接并且确保所述导电体在所述内饰的可用使用期限内恰当地操作。本发明还涉及一种制造具有导电体的车辆内饰的方法。

Description

具有导电体的车辆内饰及其制造方法
技术领域
本发明涉及车辆内饰，明确地说是包括夹层结构的那种类型的内饰，其中通过导电墨水印刷，尤其是通过丝网印刷来集成导电体。本发明还涉及一种制造具有导电体的车辆内饰的方法，并且尤其涉及制造包括所述导电体的内饰的导电板的方法。
背景技术
专利EP2385910描述了一种由夹层结构形成的内饰，其中通过用于印刷导电墨水的各种技术(诸如丝网印刷)将导电体集成在所述夹层结构上。
与夹层结构(如EP2385910中描述的那些)相关联的主要缺点之一是要使制造所述内饰的方法与印刷所述导电体的方法兼容。
专利EP2385910大体上描述了与制造内饰的各种方法相关联的各种配置，所述各种方法考虑将导电体印刷在形成所述夹层结构的任一层中以及所述层的任一侧中。
另外，专利EP2385910论述了导电体与绝缘材料层一起涂布的可能性，所述绝缘材料层用作所述导电体的保护层以便确保其恰当地操作。
对在上面进行电导体印刷的内饰层的选择取决于电连接的执行形式，所述电连接允许将印刷在内饰上的导电体与组装在所述内饰中的各种电气装置连接。
所述电气装置可以包括用于车辆的通用电源供应器或为了增加舒适性而安装在内饰上的电气部件，诸如照明控制台、电动遮阳板或用于操作诸如天窗或照明控制台等装置的按钮。
电连接的布置在内饰的具有边缘的区域中提出了切实的困难，所述边缘在内饰的制造方法期间被切割以便获得所述内饰的最终形状，并且通过所述边缘，组装在内饰中的各种电气装置连接到印刷在内饰中的导电体。
为了解决这个问题，专利EP2385910描述了放置在形成内饰的各层之间的额外导电材料条带的使用，所述导电材料条带在一侧与导电体接触并且在另一侧从内饰的边缘伸出以连接到电气装置。
EP2385910中描述的布置要求使用特定的切割技术和工具，所述切割技术和工具允许控制切割的深度以防止损坏从内饰的边缘伸出的导电条带。
所述切割技术显著地增加内饰的制造时间并且归因于较长的循环时间以及专门为具有受控深度的切口而设计的切割装置的使用而增加制造内饰的成本。
另一方面，所述伸出的导电条带除非受到适当的保护否则在内饰的运输和/或组装期间可能会被损坏。
此外，被认为是确保所印刷的导电体在其使用期限期间恰当地操作所必需的其他因素是电路传导性在所述导电体的路径内的连续性以及导电体到所述内饰的上面印刷有所述导电体的层上的紧固。
鉴于上文，本发明的主题涉及一种具有导电体的车辆内饰，其中所述内饰由夹层结构形成，所述夹层结构允许使所述内饰的制造方法与所述导电体的印刷方法兼容，同时还便于在所述内饰的边缘处所述导电体与组装在所述内饰中的电气装置的电连接，并且最终以可靠的方式确保导电体在内饰的可用使用期间内恰当地操作。
发明内容
在独立权利要求中确定并表征了本发明，而附属权利要求描述了本发明的额外特性。
首先，本发明的布置允许使所述内饰的制造方法与所述导电体的印刷工艺兼容，同时便于导电体与电气装置的电连接的布置，尤其是在所述内饰的边缘处，所述连接在所述边缘处建立。
一方面，归因于印刷在内饰的一个外侧上的导电体的位置而使这成为可能，此外侧是可接近的以便实施电气装置与导电体的连接。
另一方面，归因于前述情况，也就是说，导电体的可接近性，可以布置不会从内饰的用于连接电气装置的边缘伸出的连接区域。
以此方式，连接区域的位置的可接近性允许将所述电气装置带到所述连接区域附近，而非将所述连接区域带到所述电气装置附近。
因此，可以在内饰制造方法期间切割形成所述内饰的结构的所有层以便形成(例如)容纳电气部件的开口。
可以使用常规的切割方法和装置来进行这类切割，其中就时间或成本来说不会增加内饰的制造周期。
另外，导电体并且尤其是连接区域的可接近性通过特定形式来提供，在所述特定形式中保护层施加于导电体上从而在导电层上建立无绝缘的区域以允许进行电连接。
本发明的可选特征涉及通过丝网印刷来施加保护层。所述方法允许保护层在导电体上的施加的受控、简单和快速的配置。所述方法还允许使用用于施加配置导电体的导电层的手段来施加电气保护层。
本发明的可选特征涉及在导电层沉积于柔性载架上之后使所述导电层经历热处理。此热处理导致形成部分导电墨水的颗粒的金属材料粘结，从而导致连续的导电层。这样允许确保导电体在其路径内的导电性。
本发明的可选特征是对用于配置导电板的纤维柔性载架的选择。这允许导电层刺穿形成柔性载架的纤维，所述纤维是嵌入于所述柔性载架中。这允许确保导电层附接在所述柔性载架上，由此保证导电体在内饰的使用期限内恰当地操作。
附图说明
本说明书附有示出优选实施方案的一组图式，该组图式决不欲限制本发明。
图1展示具有导电体的车辆内饰的透视图。
图2展示沿着图1中呈现的A-A线截取的截面图，所述截面图对应于内饰的展示形成所述内饰的各个层(包括形成导电板的层)的截面。
图3展示沿着图1中呈现的B-B线截取的截面图，所述截面图对应于内饰的展示在导电层的叠置区域中形成所述内饰的各个层的截面。
图4展示图1中呈现的细节D的平面图，具体地展示与内饰的开口对应的内饰的边缘中的连接区域。
图5展示图2中呈现的细节M的视图，具体地展示嵌入于纤维柔性载架中的导电层的区域。
图6展示图3中呈现的细节N的视图，具体地展示根据本发明的第一实施方案形成导电层的叠置的各个层。
图7展示图3中呈现的细节N的视图，具体地展示根据本发明的第二实施方案形成导电层的叠置的各个层。
具体实施方式
图1展示具有导电体6的车辆内饰1。具体地说，图1中呈现的实例是车顶装饰。然而，本发明考虑其他类型的内饰1，诸如将内部隔室与行李区域分隔的车辆底板或托架的盖层。
所述内饰1呈现了在制造方法期间基于夹层结构2限定的边缘1.1，所述夹层结构根据所述内饰1的形状而整形并且根据所述内饰1的尺寸和最终配置而切割。
取决于整形方法的类型、内饰1的配置和形成夹层结构2的层，所述整形和切割操作可以在彼此之前和/或之后或甚至同时地进行。
边缘1.1沿着内饰1的外周界和/或沿着位于所述内饰1中的开口7的周界延伸。
另外，当内饰1在车辆内部处于组装位置时，所述边缘1.1在电气装置8附近。
所述接近性允许电气装置8通过所述边缘1.1连接到集成在内饰1中的导电体6。因此，可以通过所述边缘1.1将电气装置8连接到导电体6。
电气装置8可以是例如带电防晒膜、照明控制台、读取点、开关或甚至车辆的通用电源供应器。
导电体6的路径遵照预定义和特定的路线，所述路线取决于每个内饰1的电力供应需要。所述需要又受到可以连接到所述内饰1的电气装置8的数目和位置所限制。
另外，内饰1的夹层结构2包括以下叠置层：
- 装饰盖层3，所述装饰盖层形成所述内饰1的外侧，
- 芯4，所述芯包括第一侧4.1和第二侧4.2，所述装饰盖层3放置于所述第一侧上，
- 以及导电板5，所述导电板放置于所述芯4的所述第二侧4.2上，所述导电板形成所述内饰1的内侧。
根据内饰1在车辆内部的组装位置，所述内饰1的外侧是其从车辆内部可见的部分，并且所述内饰1的内侧是从车辆内部看不见的侧，在图1中所示的、内饰1是车顶装饰的特定情况中，所述内侧与车顶的金属板正好对置。
可选地，本发明考虑夹层结构2，所述夹层结构包括放置于芯4与装饰盖层3之间或放置于芯4与导电板5之间的其他层。
导电板5可以沿着内饰1的整个表面或部分地沿着内饰1的表面延伸，使得其尺寸顺应导电体6的路径。
所述导电板5又包括：
• 柔性载架5.1，诸如膜、织物或无纺织物，
• 第一导电层5.2，所述第一导电层丝网印刷在所述柔性载架5.1上，所述第一导电层建立所述导电体6，
• 保护层5.3，所述保护层可以可选地丝网印刷、放置于所述导电层5.2上。所述保护层5.3打算保护导电体6免于受潮、免受归因于内饰1的导电体6与车身的偶然接触而可能发生的短路影响，并且还给所述导电体6增加机械强度。因此，保护层5.3是不透液体的，诸如潮气，并且其对车身产生了物理屏障并且其给导电体6提供强度和耐磨性。
所述第一导电层5.2包括所述保护层5.3位于其上的的第一部分5.2.1和缺少所述保护层5.3的第二部分5.2.2，也就是说，在所述第二部分中，在所述导电板5的制造方法中未施加形成所述保护层的材料，使得建立用于通过内饰1的边缘1.1将电气装置8连接到导电体6的连接区域6.1。
所述连接区域6.1在所述内饰1的由所述边缘1.1限定的周界内，也就是说，所述连接区域6.1不伸出到所述边缘1.1之外。
因此，连接区域6.1可以与内饰1的边缘1.1齐平，或与所述边缘1.1分隔，如图4中呈现的细节中展示。
可选地，导电体6可以形成多个区域，在所述区域中存在导电体的路径中的导电层在导电板5上的叠置9，如图1中可见。
根据图6中所示的特定实施方案，导电层的所述叠置9包括在第一导电层5.2上的介电层5.4和在所述介电层5.4上的第二导电层5.20。因此，在此种特定情况中，保护层5.3放置于第二导电层5.20上，使得其覆盖第一导电层5.2和第二导电层5.20。
具体地说，介电层5.4包括可以在第一导电层5.2与第二导电层5.20之间产生具有大于1百万欧姆的电阻的绝缘的电绝缘材料。
根据图7中所示的另一个特定实施方案，导电层的叠置9还可以包括在柔性载架5.1与第一导电层5.2之间的调节层5.5以便完全覆盖纤维柔性载架并且由此防止纤维可能伸出所述柔性载架之外，纤维伸出所述柔性载架之外可能会导致不良的绝缘，不良的绝缘可能会导致与第二导电层5.20成短路。
当如下文所描述柔性载架5.1是纤维支撑件时，这个缺点尤其存在，其中形成所述柔性载架的部分纤维可能会伸出到所述柔性载架之外，超出第一导电层5.2的厚度和介电层5.4的厚度。
另一方面，根据图中未示的实施方案，可以沿着导电体6的整个长度在柔性载架5.1与第一导电层5.2之间施加调节层5.5。
在存在纤维柔性载架5.1并且其意欲控制第一导电层5.2的厚度时，这种配置可能是有利的。
介电层5.4、第二导电层5.20和调节层5.5都将通过丝网印刷来施加。这允许优化内饰1的制造安装和方法循环时间。
所述导电层5.2、5.20包括由包括导电金属的颗粒的分散而形成的导电墨水，所述颗粒分散在溶剂中。所述导电金属可以例如是银、铜、其组合等。
所述导电墨水经过特别调配以促成其与形成导电板5的部分的各种可能类型的柔性载架5.1的兼容性。
保护层5.3包括由溶剂中的天然或合成源的散布树脂颗粒形成的绝缘墨水，使得在沉积时所述绝缘墨水在导电层5.2、5.20上形成不能透过车辆中生成的潮气的层。所述树脂可以包括例如硅酮、聚酯、丙烯酸树脂等。
介电层5.4包括由溶剂中的天然或合成源的散布树脂颗粒形成的绝缘墨水，使得在沉积时所述绝缘墨水形成使导电层5.2、5.20电绝缘的层；具体地说，所述连续层在第一导电层5.2与第二导电层5.20之间呈现了具有大于1百万欧姆的电阻的绝缘。
所述树脂可以包括例如硅酮、聚酯、丙烯酸树脂、氟化聚合物等。
最后，调节层5.5包括由天然或合成源的散布树脂颗粒形成的调节墨水，使得在沉积时所述调节墨水产生可以调节柔性载架5.1的在柔性载架与第一导电层5.2之间形成屏障的表面的层，所述层意欲完全覆盖所述纤维柔性载架并且由此防止纤维可能伸出所述柔性载架外。这些树脂的一些实例是硅酮、丙烯酸树脂、聚氨酯等。
可选地，根据本发明的内饰1的改进的配置，可以将所述丝网印刷的第一导电层5.2和所述第二导电层5.20热处理到高于100℃的温度以触发形成导电墨水的颗粒的金属材料的粘结，导致连续导电层。
此热处理一方面会通过使形成所述导电墨水的溶剂蒸发而致使导电墨水变干，留下颗粒沉积在柔性载架5.1上，并且还致使所述颗粒粘结，从而导致金属材料的连续导电层。
还可以在受控气氛中进行所述热处理。
根据本发明的另一项改进，可以在高于100℃的温度下对保护层5.3进行热处理或用紫外辐射对保护层5.3进行处理以形成连续的不透水层。
此热处理一方面通过使溶剂蒸发而致使墨水变干，并且还致使树脂颗粒粘结，从而导致连续的不透水层。
可选地，对保护层5.3的这些处理可以导致树脂颗粒的聚合，导致形成树脂的聚合物链的形成。
可选地并且根据本发明的另一项改进，柔性载架5.1是纤维的，从而允许第一导电层5.2嵌入于所述柔性载架5.1中并且由此改善所述第一导电层与所述柔性载架5.1的附接。
所述柔性纤维载架5.1可以是织物、无纺织物或纸张。
形成所述柔性载架的纤维可以是天然纤维、矿物纤维或合成纤维。
当第一导电层5.2可选地经历的热处理的温度特别高时，天然纤维可能是有利的。
上述的本发明的具有导电体6的车辆内饰1的制造方法包括以下阶段：
- 布置包括第一侧4.1和第二侧4.2的芯4，
- 将导电板5布置在所述芯4的第二侧上，
- 将装饰盖层3布置在所述芯4的第一侧上，
其中所述装饰盖层3、所述芯4和所述导电板5形成夹层结构2，
- 根据所述内饰1的形状对所述夹层结构2进行整形，
- 沿着所述夹层结构2的外周界和/或沿着其表面切割所述夹层结构2以在所述内饰1中形成限定边缘1.1的开口7，以通过所述边缘1.1将电气装置8与所述导电体6连接。
具体地说，导电层5的制造方法包括以下阶段：
- 将柔性载架5.1布置在所述芯4的所述第二侧4.2上，
- 布置丝网印刷在所述柔性载架5.1上的第一导电层5.2，从而建立所述导电体6。导电层5.2的路径遵照预定义和特定的路线，所述路线取决于每个内饰1的电力供应需要。所述需要又受到可以连接到所述内饰1的电气装置8的数目和位置所限制，
- 将保护层5.3布置在所述第一导电层5.2上。
所述柔性载架5.1、所述第一导电层5.2和所述保护层5.3形成所述导电板5。
具体地说，在第一导电层5.2的第一部分5.2.1上通过丝网印刷来进行保护层5.3的布置，使得在第一导电层5.2的第二部分5.2.2中缺少保护板5.3以便限定用于将电气装置8连接到所述导电体6的连接区域6.1，并且所述连接区域6.1是在所述内饰1的由所述边缘1.1限定的周界中，也就是说，所述连接区域6.1不从所述边缘1.1伸出。
可选地，如果形成导电层5.2、5.20的叠置区域9，那么内饰1的制造方法还包括以下阶段：
- 通过丝网印刷将介电层5.4放置在所述第一导电层5.2上，
- 将第二导电层5.20放置在所述介电层5.4上从而形成导电层5.2、5.20的叠置9的区域，使得所述第二导电层5.20上方具有保护层5.3。
可选地，不管是否形成导电层5.2、5.20的叠置区域9或第一导电层5.2的厚度是否受控以及例如柔性载架5.1是否是纤维载架，所述制造方法都还包括在放置第一导电层5.2之前通过丝网印刷将调节层5.5布置在柔性载架5.1上。
可选地，所述制造方法还包括将第一导电层5.2和/或第二导电层5.20加热到高于100℃的温度的热处理阶段以触发形成导电墨水的颗粒的金属材料的粘结，从而导致连续导电层。
在施加保护层5.3之前进行此热处理。
可选地，所述制造方法还包括对保护层5.3的热处理或紫外辐射处理以形成连续的不透水层。

Claims (18)

1.一种具有导电体(6)的车辆内饰(1)，所述内饰包括经整形的夹层结构(2)，所述夹层结构包括以下叠置层：
- 装饰盖层(3)，所述装饰盖层形成所述内饰(1)的外侧，
- 芯(4)，所述芯包括第一侧(4.1)和第二侧(4.2)，所述装饰盖层(3)放置于所述第一侧上，
- 导电板(5)，所述导电板放置于所述芯(4)的所述第二侧(4.2)上，所述导电板形成所述内饰(1)的内侧，所述导电板包括：
柔性载架(5.1)，
第一导电层(5.2)，所述第一导电层丝网印刷在所述柔性载架(5.1)上，所述第一导电层限定所述导电体(6)，
不透水的保护层(5.3)，所述不透水的保护层放置于所述第一导电层(5.2)上，
其中所述内饰(1)包括在所述内饰(1)的外周界中和/或在放置于所述内饰(1)中的开口(7)的周界中限定的边缘(1.1)，用于通过所述边缘(1.1)将电气装置(8)连接到所述导电体(6)，
其特征在于：
所述第一导电层(5.2)包括上面放置有所述保护层(5.3)的第一位置(5.2.1)和缺少所述保护层(5.3)的第二部分(5.2.2)，在所述第二部分中建立了用于连接所述电气装置(8)的连接区域(6.1)，
其中所述连接区域(6.1)在所述内饰(1)的由所述边缘(1.1)限定的周界内部。
2.根据权利要求1所述的具有导电体(6)的车辆内饰(1)，其中所述保护层(5.3)是丝网印刷的层。
3.根据权利要求1所述的具有导电体(6)的车辆内饰(1)，其中所述柔性载架(5.1)是纤维的。
4.根据权利要求3所述的具有导电体(6)的车辆内饰(1)，其中所述丝网印刷的第一导电层(5.2)嵌入于柔性载架(5.1)中。
5.根据权利要求1所述的具有导电体(6)的车辆内饰(1)，所述内饰另外包括丝网印刷在所述第一导电层(5.2)上的介电层(5.4)和丝网印刷在所述介电层(5.4)上的第二导电层(5.20)从而形成导电层(5.2, 5.20)的叠置(9)，使得所述第二导电层(5.20)上面具有所述保护层(5.3)，
并且其中所述介电层(5.4)包括电绝缘材料，所述电绝缘材料可以在所述第一导电层(5.2)与所述第二导电层(5.20)之间产生具有大于1百万欧姆的电阻的绝缘。
6.根据权利要求3或5所述的具有导电体(6)的车辆内饰(1)，其中还存在丝网印刷在所述柔性载架(5.1)与所述第一导电层(5.2)之间的调节层(5.5)，所述调节层完全覆盖所述柔性载架(5.1)以防止纤维可能伸出到所述柔性载架(5.1)之外。
7.根据权利要求1所述的具有导电体(6)的车辆内饰(1)，其中所述第一导电层(5.2)包括被热处理到高于100℃的温度的连续导电层。
8.根据权利要求5所述的具有导电体(6)的车辆内饰(1)，其中所述第二导电层(5.20)包括被热处理到高于100℃的温度的连续导电层。
9.根据权利要求1所述的具有导电体(6)的车辆内饰(1)，其中所述保护层(5.3)包括被热处理到高于100℃的温度或用紫外辐射处理的连续的不透水层。
10.根据权利要求1所述的具有导电体(6)的车辆内饰(1)，其中所述连接区域(6.1)与所述内饰(1)的与所述电气装置(8)对应的所述边缘(1.1)分离，所述电气装置可以连接到所述连接区域(6.1)。
11.一种制造根据任一项前述权利要求所述的具有导电体(6)的车辆内饰(1)的方法，其中所述制造所述内饰(1)的方法包括以下阶段：
- 布置包括第一侧(4.1)和第二侧(4.2)的芯(4)；
- 将导电板(5)布置在所述芯(4)的第一侧上，
- 将装饰盖层(3)布置在所述芯(4)的第二侧上，
其中所述装饰盖层(3)、所述芯(4)和所述导电板(5)形成夹层结构(2)，
- 根据所述内饰(1)的形状对所述夹层结构(2)进行整形，
- 沿着所述夹层结构(2)的外周界和/或沿着其表面切割所述夹层结构(2)以在所述内饰(1)中形成限定边缘(1.1)的开口(7)，以通过所述边缘(1.1)将电气装置(8)与所述导电体(6)连接，
其中所述导电板(5)的制造方法包括以下阶段：
- 将柔性载架(5.1)布置在所述芯(4)的所述第二侧(4.2)上，
- 通过丝网印刷将第一导电层(5.2)布置在所述柔性载架(5.1)上以建立所述导电体(6)，
- 将保护层(5.3)布置在所述第一导电层(5.2)上，
其中所述柔性载架(5.1)、所述第一导电层(5.2)和所述保护层(5.3)形成所述导电板(5)，
其特征在于：
在所述第一导电层(5.2)的第一部分(5.2.1)上进行所述保护层(5.3)的所述布置，使得在所述第一导电层(5.2)的第二部分(5.2.2)中缺少所述保护层(5.3)以便限定用于将所述电气装置(8)连接到所述导电体(6)的连接区域(6.1)，并且所述连接区域(6.1)是在所述内饰(1)的由所述边缘(1.1)限定的周界中。
12.根据权利要求11所述的制造具有导电体(6)的车辆内饰(1)的方法，其中通过丝网印刷来进行所述保护层(5.3)的所述布置。
13.根据权利要求11所述的制造具有导电体(6)的车辆内饰(1)的方法，其中还包括以下步骤：
- 通过丝网印刷将介电层(5.4)放置在所述第一导电层(5.2)上，
- 通过丝网印刷将第二导电层(5.20)放置在所述介电层(5.4)上，从而形成导电层(5.2, 5.20)的叠置，使得所述保护层(5.3)布置在所述第二导电层(5.20)上，
其中所述介电层(5.4)包括电绝缘材料，所述电绝缘材料可以在所述第一导电层(5.2)与所述第二导电层(5.20)之间产生具有大于1百万欧姆的电阻的绝缘。
14.根据权利要求11或13所述的制造具有导电体(6)的车辆内饰(1)的方法，其中还包括以下步骤：
- 在布置所述第一导电层(5.2)之前通过丝网印刷将调节层(5.5)布置在所述柔性载架(5.1)上。
15.根据权利要求11所述的制造具有导电体(6)的车辆内饰(1)的方法，其中将所述第一导电层(5.2)热处理到高于100℃的温度以形成连续导电层。
16.根据权利要求13所述的制造具有导电体(6)的车辆内饰(1)的方法，其中将所述第二导电层(5.20)热处理到高于100℃的温度以形成连续导电层。
17.根据权利要求15或16所述的制造具有导电体(6)的车辆内饰(1)的方法，其中在施加所述保护层(5.3)之前进行所述热处理。
18.根据权利要求11所述的制造具有导电体(6)的车辆内饰(1)的方法，其中将所述保护层(5.3)热处理到高于100℃的温度或用紫外辐射来处理所述保护层(5.3)以形成连续的不透水层。
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