CN111746370B - 用于制造用于机动车辆的加热垫的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于制造用于机动车辆的加热垫(10)的方法，所述方法包括以下步骤：提供加热层，所述加热层包括可变形的结构以及插入至所述结构中的两个加热元件(28)，所述两个加热元件由所述结构的变形区域(60)分开；将所述加热层堆叠于上部层(16)与下部层(18)之间；所述加热层、所述上部层和所述下部层中的至少一者包括可热成型材料；通过至少一个紧固杆(52)组装堆叠件；使如此组装的堆叠件热成型，以便将所述加热层、所述上部层和所述下部层紧固于单件部件(10)中；以及沿堆叠方向拉伸所述变形区域(60)。

Description

用于制造用于机动车辆的加热垫的方法
技术领域
本发明涉及一种用于制造用于机动车辆的加热垫的方法。
背景技术
用于通过吹送热空气来加热机动车辆的系统具有许多缺点，比如缓慢、具有噪音以及难以选择性地加热乘客室的特定区域。
特别地从文献FR 2,864,486已知，为车辆的垫配备集成式加热元件，以便从地板进行加热。特别地，明智的是将加热元件定位于驾驶员和/或乘客的脚部处的位置，以便优化加热的效率。
还已知的是，通过热成型若干层的材料来制造车辆垫。将加热元件集成至使用这样的方法制成的垫中存在若干困难，该困难尤其是在热成型期间将所述加热元件保持于适当的位置。
发明内容
本发明旨在提出一种制造方法，该制造方法使得能够容易且有效地生产包含有加热元件的热成型的垫。
为此，本发明涉及一种上述类型的制造方法，所述制造方法包括以下步骤：提供大致沿着第一轴线延伸的第一加热层，所述第一加热层包括可变形的第一结构以及插入至所述第一结构中的两个加热元件，所述两个加热元件轴向地对准并且由所述第一结构的变形区域分开；沿着大致垂直于所述第一轴线的堆叠方向将所述第一加热层堆叠在上部层与下部层之间；所述第一加热层以及所述上部层和所述下部层中的至少一者包括可热成型材料；通过穿过所述第一加热层以及所述上部层和所述下部层的至少第一紧固杆来组装堆叠件；以及将如此组装的堆叠件热成型，以便将所述第一加热层以及所述上部层和所述下部层紧固于单个部件中；以及沿所述堆叠方向拉伸所述第一加热层的变形区域。
根据本发明的其它有利方面，所述方法包含以下特征中的一个或多个特征(所述一个或多个特征被单独地考虑或根据所有技术上可能的组合来考虑)：
-在堆叠步骤期间，将第二加热层布置于所述上部层与所述下部层之间，所述第二加热层大致上沿着平行于所述第一轴线的第二轴线延伸，所述第一加热层和所述第二加热层沿着在堆叠方向上垂直于所述第一轴线和所述第二轴线的第三轴线间隔开；所述第二加热层包括：可变形的第二结构以及插入至所述第二结构中的两个加热元件，插入至所述第二结构中的所述两个加热元件轴向地对准并且由所述第二结构的变形区域分开；
-用于组装所述堆叠件的步骤包括放置穿过所述第二加热层以及所述上部层和所述下部层的至少一个第二紧固杆；
-所述第一结构包含浸渍有可热成型材料的纤维，所述可热成型材料优选地为热塑性塑料；
-所述上部层或所述下部层包括浸渍有可热成型材料的纤维，所述可热成型材料优选地为热塑性材料；
-堆叠步骤包括在所述第一加热层与所述上部层之间和/或在所述第一加热层与所述下部层之间沉积粘合剂的层，热成型步骤活化所述粘合剂；
-组装步骤包括利用通过框架彼此紧固的多个紧固杆对所述堆叠件进行穿孔，所述紧固杆在热成型步骤期间保持于适当位置中；
-所述制造方法进一步包括在热成型步骤之前，用于在所述第一加热层的两个加热元件中的至少一个加热元件附近切割所述上部层和/或所述下部层的步骤；
-所述制造方法进一步包括在热成型步骤之后，用于在距所述加热元件一定距离处切割所述单个部件的步骤。
本发明还涉及一种由如上所公开的制造方法所获得的加热垫。
附图说明
通过阅读下面的描述，将更好地理解本发明，下面的描述仅被作为非限制性示例提供并且参考附图进行，在附图中：
图1是根据本发明的一个实施例的用于制造加热垫的方法的一个步骤的堆叠件的示意性俯视图；
图2为图1的堆叠件的示意性剖视图；以及
图3为用于制造加热垫的方法的另一步骤的剖视示意图。
具体实施方式
图1、图2以及图3示意性地示出根据本发明的一个实施例的用于制造加热垫10的方法的不同的步骤。将在下面更详细地公开加热垫10，所述加热垫优选地是用于机动车辆的加热垫。
在用于制造加热垫10的方法的第一步骤中，如图1和图2中所示，制造堆叠件12。
堆叠件12包含：至少第一加热垫14；上部层16以及下部层18。
考虑标准的正交坐标系(X，Y，Z)，方向Z代表竖直方向。应当相对于竖直的堆叠方向理解术语“上部”和“下部”。
在所示实施例中，堆叠件12进一步包括在图1中可见的第二加热层20。在下文中将同时公开第一加热层14和第二加热层20。
加热层14、20包括由可变形的材料(特别是纺织材料)形成的结构22。优选地，结构22包含天然或合成纤维24，更优选地呈非织造形式。所使用的纤维例如选自聚对苯二甲酸乙二醇脂(PET)和聚酰胺(PA)纤维。
根据一个优选实施例，结构22包含浸渍有第一热塑性材料26的纤维24。替代地，纤维24与可熔纤维混合，所述可熔纤维由具有比所述纤维24的软化温度更低的软化温度的第一热塑性材料26形成。
加热层14、20的结构22在平面(X，Y)中延伸并且沿方向X具有细长形状。
加热层14、20进一步包括插入于结构22中的两个加热元件28。根据一个实施例，每个加热元件28被所述结构22完全地覆盖。在变体方案中，每个加热元件28例如通过缝合而紧固于结构22的表面上。
同一加热层14、20的加热元件28优选为大致相同的。加热元件28优选地为包括电阻的电加热元件。
加热元件28优选地具有沿着平面(X，Y)延伸的板状形状。加热元件28例如包括布置成平面线圈形状的电热丝。
优选地，对于每个加热元件28，加热层14、20进一步包括至少一个电连接构件30。在图2和图3中作为示例示出单个连接构件30。
连接构件30(比如电插头)例如被紧固至对应的加热元件28，并且相对于结构22的上表面32形成突起。
两个加热元件28沿着X大致对准并且由结构22的中间区域34分开。如将在下文中详细地描述的那样，至少在加热之后，中间区域34能够变形，特别是能够被拉伸。
上部层16被构造成用于垫10的装饰层功能。所述上部层16例如为地毯类型。
上部层16由可变形的材料(优选地为非织造织物)形成。另外，所述上部层16优选地包括热塑性材料。根据一个优选实施例，上部层16包含浸渍有第二热塑性材料36的纤维。
第二热塑性材料36不同于第一热塑性材料26，或类似于所述第一材料。在所述第一和第二热塑性材料不同的情况下，它们优选地具有类似的玻璃化转变温度和/或熔化温度。
作为示例，第一热塑性材料26和/或第二热塑性材料36选自聚乙烯和/或对苯二甲酸共聚酯。第一热塑性材料26和/或第二热塑性材料36优选地具有低熔点，特别地具有小于约140℃的熔点。
下部层18被构造成用于垫10的隔音功能并且由可变形的材料形成。根据一个实施例，下部层18为毡类型的非织造织物。根据另一个实施例，下部层18为“重质量”类型，也就是说，是包含填充物的聚合物层。
上部层16和下部层18在叠加平面(X，Y)中延伸。优选地，所述上部层16和下部层18沿着X和Y具有类似的尺寸。
如图1中所示，层16和18的所述尺寸大于加热层或每个加热层的沿着X和Y的尺寸。因此，堆叠件12包含其中上部层16和下部层18彼此直接接触的若干区域。特别地，堆叠件12优选地包括在闭合于自身上的边缘40，层16和18沿着所述边缘彼此直接接触。
优选地，层16和18的沿着X和Y的尺寸被构造成获得能够覆盖车辆的乘客室的地板的垫10。优选地，加热层或每个加热层14、20的尺寸以及加热元件28的位置被构造成使得所述加热元件被定位于驾驶员的脚部处和/或车辆的乘客室中的一个或多个乘客的脚部处。
在所示实施例中，方向X和Y分别对应于车辆的运动方向和所述车辆的横向方向。第一加热层14被放置于驾驶员和前排乘客的脚部的位置处。第二加热层20被放置于后排乘客的脚部的位置处。
优选地，上部层16和下部层18的彼此接触的面中的至少一个面覆盖有热活化粘合剂。例如，所述热活化粘合剂为基于聚合物的粘合剂，所述基于聚合物的粘合剂的软化温度大于加热层(例如聚酰胺)的使用温度。
优选地，加热层或每个加热层14、20的面中的至少一个面也覆盖有能够被热活化的粘合剂。
在制造方法的第二步骤(该第二步骤可选择地与先前所公开的第一步骤同时)中，将保持装置50与堆叠件12组装在一起。所述保持装置50旨在将加热层14、20以及上部层16和下部层18组装至彼此，以便在所述方法的剩余部分中保持它们各自的位置。
保持装置50包括沿着Z布置的至少一个紧固杆52或支柱。支柱52相继地穿过下部层18、加热层14、20以及上部层16。优选地，紧固杆52在距加热元件28一定距离处穿过加热层14、20的结构22。
优选地，保持装置50包括布置于同一加热层14、20的沿着X的每个端部处的至少两个支柱52。在所示实施例中，每个加热层14、20由至少两个支柱保持。
在所示实施例中，保持装置50包括支撑多个支柱52的框架54。所述支柱中的一些支柱在上部层16和下部层18的彼此直接接触的区域中组装所述层。
在制造方法的可选的第三步骤中，如图2中所示，在上部层16中切割与每个加热构件的电连接构件30相对的狭缝56。
接下来，对组装至保持装置50的堆叠件12进行加热和热成型，以便给予垫10三维形状。加热温度大于第一热塑性材料26和第二热塑性材料36的软化温度，所述加热温度例如在140℃与180℃之间。该温度范围足够小以至于不会损坏加热元件28。
加热使得第一热塑性材料26和/或第二热塑性材料36软化。在加热层14、20的结构22包括浸渍有第一材料26的纤维24的情况下，所述纤维因此变得能够相对于彼此运动。在上部层16包括浸渍有第二材料36的纤维的情况下，同样如此。
然后可以在不撕裂加热层14、20的结构22与上部层16的情况下沿着Z拉伸它们。特别地，可以沿着Z拉伸结构22的中间区域34。
特别地，在热成型步骤期间，大致上沿着堆叠件12的中间平面、沿着Y形成凸出部60。所述凸出部特别地在距加热层14、20的加热元件28一定距离处穿过中间区域34。
下部层18的材料还被选择成形成凸出部60而同时不会撕裂所述材料。
例如通过在模具与配对模具(未示出)之间热压缩堆叠件12来进行热成型。这种热压缩还将堆叠件12的层16、14、20、18紧固至彼此，特别地由于上述任何粘合剂的作用。
保持装置50的存在容许在热成型期间层14、20的位置不会相对于层16和18改变，这确保将加热元件28定位于垫10中的所需的位置中。
在冷却之后，以单个部件的形式获得垫10。优选地，连接构件(多个连接构件)30在对应的狭缝(多个狭缝)56处与所述部件的表面齐平，从而容许每个对应的加热元件28的随后的电连接。
接下来，使垫10与保持装置50分开。
在制造方法的可能的附加步骤中，在垫10中形成一个或多个切口，以便最终确定所述垫的形状。优选地在距加热元件28一定距离处，例如在边缘40和/或凸出部60处形成所述切口。例如通过加压水射流来形成该切口。
上述方法使得能够容易地获得热成型的加热垫10，其中加热元件28被包含于所需的位置。此外，所述加热元件受到垫的不同层的保护，这提高了垫的寿命。
特别地，以上所公开的方法使得能够获得包括显著尺寸的中央凸出部60的加热垫，而同时不会撕裂所述垫的材料。

Claims (12)

1.一种用于制造用于机动车辆的加热垫(10)的方法，所述方法包括以下步骤：
提供大致沿着第一轴线(X)延伸的第一加热层(14，20)，所述第一加热层包括：可变形的第一结构(22)；以及插入至所述第一结构中的两个加热元件(28)，所述两个加热元件轴向地对准并且由所述第一结构的变形区域(34)分开；
堆叠步骤：沿着大致垂直于所述第一轴线的堆叠方向(Z)将所述第一加热层堆叠在上部层(16)与下部层(18)之间；所述第一加热层、所述上部层和所述下部层中的至少一者包括可热成型材料(26，36)；
组装步骤：通过至少第一紧固杆(52)组装堆叠件(12)，所述第一紧固杆穿过所述第一加热层、所述上部层和所述下部层；以及
热成型步骤：使如此组装的所述堆叠件热成型，以便将所述第一加热层、所述上部层和所述下部层紧固成单个部件形式的加热垫(10)；并且沿所述堆叠方向拉伸(60)所述第一加热层的变形区域。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在堆叠步骤期间，将第二加热层(14，20)布置于所述上部层(16)与所述下部层(18)之间，所述第二加热层大致沿着平行于所述第一轴线的第二轴线(X)延伸，所述第一加热层和所述第二加热层沿着在所述堆叠方向上垂直于所述第一轴线和所述第二轴线的第三轴线(Y)间隔开；
所述第二加热层包括：可变形的第二结构(22)；以及插入至所述第二结构中的两个加热元件(28)，插入至所述第二结构中的所述两个加热元件(28)轴向地对准并且由所述第二结构的变形区域(34)分开。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，组装步骤包括放置至少一个第二紧固杆(52)，所述至少一个第二紧固杆穿过所述第二加热层、所述上部层和所述下部层。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述第一结构(22)包含浸渍有可热成型材料(26)的纤维(24)。
5.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中，所述上部层(16)或所述下部层(18)包含浸渍有可热成型材料(36)的纤维。
6.根据前述权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中，堆叠步骤包括在所述第一加热层(14，20)与所述上部层(16)之间和/或在所述第一加热层与所述下部层(18)之间沉积粘合剂的层，热成型步骤活化所述粘合剂。
7.根据前述权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中，组装步骤包括：利用通过框架(54)彼此紧固的多个紧固杆(52)对所述堆叠件进行穿孔，所述紧固杆在所述热成型步骤期间保持于适当位置中。
8.根据前述权利要求1至3中的任一项所述的方法，所述方法进一步包括在热成型步骤之前，用于在所述第一加热层的两个加热元件(28)中的至少一个加热元件附近切割所述上部层和/或所述下部层的步骤(56)。
9.根据前述权利要求1至3中的任一项所述的方法，所述方法进一步包括在热成型步骤之后，用于在距所述加热元件(28)一定距离处切割所述单个部件的步骤(40，60)。
10.根据权利要求4所述的方法，其中，所述可热成型材料为热塑性塑料。
11.根据权利要求5所述的方法，其中，所述可热成型材料为热塑性材料。
12.一种用于机动车辆的加热垫(10)，所述加热垫由根据前述权利要求中的任一项所述的方法获得。
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