CN116572855A - 用于运输工具的客舱的装饰元件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于运输工具，特别是机动车的客舱的装饰元件，所述装饰元件具有客舱侧和背向客舱(1)的一侧；具有导光层(6，7)；具有结构化功能层(5)，其设置在导光层的客舱侧并且包括导电部分(15，16)；具有覆盖层(3，4)，其设置在结构化功能层的客舱侧，具有至少一层电绝缘层(4)，并且至少部分透光或半透光。这种类型的装饰元件可以在工业规模上进行简单的生产，其中，在照明和电功能元件的情况下，从客舱侧可视觉识别的两个符号都可以通过功能层的适当设计以简单的方式插入。

Description

用于运输工具的客舱的装饰元件
技术领域
本发明属于材料科学和汽车工程领域，特别有利地适用于汽车内部的设计。
背景技术
通常，机动车的内部或客舱，以及其他运输工具(如飞机或船舶)的内部，出于美观、实用和安全原因而有内衬。在车辆中，装饰通常由具有多层结构的塑料部件组成。一方面，装饰元件具有一定的弹性，例如在发生事故时吸收冲击或通常提供舒适的触感。此外，装饰元件意在提供吸引人的外观，并以清晰和吸引人的方式构成汽车的内部，而不考虑结构和承重元件。
过去已经有人提议从内部为车辆的装饰元件提供照明，例如，作为环境照明的一部分，均匀地照亮整个表面。例如，还建议通过特殊照明来突出装饰元件的单个表面，并在那里对车辆功能进行布置控制。
例如，从WO 02 061 380 A2中，已知装饰元件的部分透光表面，其由发光二极管从内部照明，其中在发光二极管的区域中设置可机械致动的开关，该开关可以通过使装饰元件的装饰表面变形而被致动。
EP 2 060 443B1中已知一种具有透明覆盖层的装饰元件，其中覆盖层的下部通过开口透光，该开口借助于发光二极管从底面照明。在特别照亮的表面的区域中，提供了用于功能元件的开关，该开关可以被设计为机械、电磁或压电开关，并且可以通过将力施加到装饰元件的外层来致动。
从WO 2018 073 087A1可知具有透明外层以及打印中间层和导光层的装饰元件，其中所描述的配置可以用作电开关的功能元件。
FR 3 079 457 A1描述了一种用于车辆的客舱的装饰元件，其上的致动按钮的周围可以通过光学透明表面被照亮。这是通过借助于光源从内部照亮来完成的，例如，光源可以被设计为LED或OLED。该装饰元件还具有致动按钮，用于车辆的某一功能。
发明内容
在现有技术的背景下，本发明的目的是创建一种用于运输工具的客舱的装饰元件，其可以从内部，即与客舱相对的一侧被照亮，其中至少一个操作元件可以以简单的方式被照亮，该操作元件可以以尽可能最简单和最经济有效的方式集成到装饰元件中。
根据本发明，利用具有权利要求1的特征的装饰元件来解决该目的。
从属专利权利要求中示出了这种装饰元件的有利实施例。
因此，本发明涉及一种用于运输工具、特别是机动车的客舱的装饰元件，其具有客舱侧和背向客舱的一侧，具有导光层，具有设置在导光层的客舱侧并且包括导电部分的结构化功能层，并且具有设置在结构化功能层的客舱侧并至少部分透光的电绝缘覆盖层。
在导光层中，可见光可以在某一方向上，例如在光学光导中，被特定地引导，或者可见光可以被层散射而传输或不被层散射而传输。导光层可以是光学透明或半透明的。光可以从与客舱侧相对的一侧或在平行于装饰元件表面的横向方向上被引入到装饰元件的导光层中。例如，这可以通过借助于光源(例如发光二极管或有机发光二极管)直接照亮导光层来实现，或者也可以通过一个或多个光导来实现，所述光导在导光层中运行并且在光导的过程中部分径向去耦合的光被馈送到光导中。然后，光可以部分地通过覆盖层逃逸到客舱，从而对于乘客来说，装饰元件看起来像是从后面或从里面被照亮的。所述结构化功能层集成到所述装饰元件中，所述装饰元件包括导电部分，并因此可以执行诸如传导电流和/或传导信号的电功能，以及实现电功能元件。因此，功能层具有导电区或导电部分的结构或图案，并且可以是致动元件的一部分，或者一个或多个为手动可操作开关或控制器形式的一个或多个致动元件可以集成到功能层中，可以通过按压或将手或手指放在其上或通过接近装饰元件的表面来致动。所述接近例如可以改变电路的电容或电感。例如，电感或电容元件可以集成到功能层中，例如，这通过适当的导体导向件来实现，所述导体导向件为导体螺旋的形式以形成电感元件，或者为具有绝缘层的两个相对导体部的形式以形成电容元件。例如，还可以将压电元件、热电偶或光敏传感器集成到功能层中。例如，功能层可以类似于叠层电路板的结构，使得它包括具有多个或数个导体的导体阵列，所述多个或数个导体彼此部分互连和部分绝缘。
例如，功能层可以具有透光和不透光部分，其中通过功能层的光至少部分地通过覆盖层到达客舱。例如，光学透明部分可以通过功能层中的孔或凹陷或者通过由与功能层的导电材料不同的材料制成的光学上的完全透光或部分透光的插入件来形成。
覆盖层可以具有单层或多层结构，具有有利地面向结构化功能层的至少一个电绝缘层。例如，电绝缘层可以直接形成为从客舱可见的装饰层，或者例如，它可以支撑由有色和有表面纹理的材料组成的附加装饰层，所述材料例如粒状人造革或类似的塑料。
有利的是具有电绝缘覆盖层，并且在其面向客舱的一侧上具有装饰层，并且还具有电绝缘的绝缘层，特别是介电绝缘层。在这样的有利实施例中，装饰层面向客舱，而介电绝缘层面向结构化功能层，使得介电绝缘层设置在装饰层和功能层之间。在具有介电绝缘层的情况下，装饰元件的一部分可以设计为例如电容式开关或传感器。
因此，通过对功能层的透光和不透光部分进行适当的几何设计，当装饰元件被照亮时，由于照明，乘客可以从客舱侧看到装饰元件表面上的某些图案或符号。这些照亮的元件可以直接设置在下述区域中，即由结构化功能层形成的或与结构化功能层一起形成的功能元件(例如开关)可以通过将手指放在其上来致动的区域。例如，所显示的图案的形状可以以乘客可识别的方式指示所触发的功能。有利地，可以规定在装饰元件中形成的致动元件可以被致动，例如以电容性质或电感性质，而无需向装饰元件施加力并使装饰元件的层变形。
装饰元件的有利实施例可以提供为，电功能层是透光的，尤其是部分透光的，其中覆盖层的至少一个透光部分和功能层的至少一个透光部分形成透光通道。
功能层的这种设计的优点已经在上面解释过。
装饰元件的有利设计形式可以使客舱侧的功能层的至少一个透光部分至少部分地被覆盖层的不透光部分覆盖。特别地，如果完全或部分覆盖功能层的透光部分的边缘，则可以实现视觉上高质量的外观。
如果在功能层中设置透光表面，则设置在覆盖层中的透光表面(各自设置在功能层的透光表面之上)被设计成使得从客舱看，功能层的透光表面的边缘各自完全或部分地被覆盖层的透光表面的覆盖边缘所覆盖。这导致当功能层被从其下方的导光层照亮时，边缘光线的限制更加锐利。导光层可以是间隔织物、机织织物或一般为部分透光纺织物。
有各种各样的可能性来照亮导光层，其中一些在其他地方描述过。开辟特殊变体的照明的一种可能性是在导光层内部或下方设置各单个光源的矩阵，例如发光二极管或OLED，其操作状态，例如打开、关闭和/或亮度，可以单独或成组控制。因此，与从客舱看到的装饰元件的透光部分合作，可以使各个表面部分、图案或符号各自同时或有序地分别可见，并且还可以单独控制各个部分或图案的亮度。亮度也可以在一段时间内稳定地增加或降低，或分段闪烁，而其他部分根本未被照亮或以恒定的亮度被照亮。照明的颜色也可以按各部分进行控制。
装饰元件的另一个有利实施例可以是，由功能层的导电部分形成的或与功能层的导电部分一起形成的至少一个电功能元件是电容元件或可控电阻器。
除了电容和可能的电感元件或这些功能元件的组合之外，还可以通过在功能层中设置一系列各自彼此绝缘的导电导体部分来在装饰元件中形成可控制的电阻，由此通过将手指放置在装饰元件上，可以减小依次相邻的导体部之间的电阻和/或可以改变依次相邻导体部之间的电容，从而通过电子电路可以检测手指放置的位置，并由此可以在装饰元件的表面上的刻度上标记位置，该位置对客舱而言是可见的并对应于某个可调整值。设置在功能层上的导电轨道和/或组件可以设置在功能层的顶侧和/或底侧——从覆盖层看。
对于上述类型的装饰元件的特别简单的制造，可以有利地是，将功能层，特别是功能层的导电部分，通过打印工艺施加到导光层或覆盖层。功能层也可以是柔性的，甚至可以是非刚性的。
例如，可以使用丝网打印工艺，甚至喷墨工艺，来涂抹导电油墨。这允许在装饰元件的功能层中实现任何梯形轮廓。
为了允许装饰元件的美观设计，例如，还可以提供具有装饰层的覆盖层，其中所述装饰层具有颗粒状表面结构。
因此，绝缘层可以有利地设置并固定在装饰层背向客舱的一侧，所述绝缘层可以例如用高介电常数实现并且与结构化功能层直接相邻。
为此，例如，还可以将介电绝缘层打印在装饰层或结构化功能层上。
通过该打印工艺还可以实现装饰元件的高效生产，由此还可以使介电绝缘层结构化。例如，还可以将介电绝缘层打印在结构化功能层上。在这种情况下，然后将最外面的装饰层施加到绝缘层，例如也打印或粘合在上面。连续打印结构化功能层和电绝缘层允许在生产过程中进行两个连续的打印过程，例如在相同的打印设备中，使用不同的打印油墨。在该上下文中，打印油墨不仅被理解为传统意义上具有着色性能的油墨，而且通常还被理解为可以打印的材料，例如也可以在3D打印工艺的背景下打印，并且其当然还允许三维建模，例如在结构化功能层中形成导体元件时。当形成介电绝缘层时，也可能希望在几个10到100微米或甚至高达几毫米的范围内形成相对较厚的层。
如果打印了功能层的导电部分，然后打印了电绝缘层，则例如功能层中的孔和凹陷也可以保持开放，或者通过打印形成绝缘层的全部或部分的光学透明或半透明材料来填充。
装饰元件的另一个有利实施例可以提供导光层包括光散射层和透光塑料层，光散射层特别是具有散射颗粒或纤维的设置，透光塑料层特别是在光散射层的客舱侧。
因此，光散射层可以包括例如纺织层，例如纺织织物、间隔织物，或纤维或薄片的层，或者可以包括透光塑料层，例如泡沫或塑料，或例如具有散射颗粒的热塑性塑料。例如，可以将板状光导或诸如光纤的一个或多个纤维光导插入或编织到光散射层中。可能提供的透光塑料层可以作为薄的固体层来提供，以进一步优化光分布，从而确保光强度在表面上尽可能均匀。还可以提供可单独或成组控制的光源(例如LED或OLED)矩阵，用于在导光层内或之下照明。
此外，可以在导光层背向客舱的一侧设置可逆压缩层，并且覆盖层、功能层和导光层是柔性和/或弹性的。可逆可压缩层可以是发泡材料。具有可逆可压缩层的装饰元件的该实施例为车辆乘员在触摸装饰件时提供了愉快的触觉体验。
此外，可以有利地将光源和/或光导设置在导光层或可逆可压缩层中或设置在导光层或可逆可压缩层附近。
这确保了能够以简单和有效的方式将光引入装饰元件。
各层可以粘合在一起或熔合在一起，或以一些其他方式连接。
附图说明
在下文中，借助于实施例在图中示出本发明，然后对其进行描述。
显示的内容如下：
图1是第一设计中的装饰元件的结构的示意性横截面，
图2是通过第二设计的装饰元件的横截面，以及
图3是一个带有背光按钮的装饰元件。
具体实施方式
在图1中，客舱位于所示的层序列上方，标记为1，而层序列的下部，标记为2，显示了车辆的车身一侧。
在客舱侧，装饰元件由特别透光的装饰层3限定，例如，该装饰层可以由塑料材料制成，并且在其表面上可以具有颗粒效应。聚氯乙烯或聚氨酯材料特别适合这一层。
装饰层可以任选地以一种颜色进行部分着色。
在装饰层的下方，电绝缘介电层4被设置为覆盖层的另一部分，覆盖层的所述另一部分例如可以打印在其内侧的装饰层上。在这种情况下，装饰层3和电绝缘介电层4可以一起形成覆盖层。然而，电绝缘层也可以以其他方式生产，例如作为薄膜，并插入到装饰元件的复合材料中。介电层由不透光材料组成。开口41设置在绝缘介电层内，以允许光通过，从而使结构从客舱可见。开口也可以用透明材料或由透明材料制成的插入物填充，或者介电材料本身可以至少部分是光学透明的。装饰层还可以具有开口或透光插入件31。
从客舱1看，在电绝缘介电层4的下方是功能层5，其具有导电良好的元件，例如导体轨道，或者由导电良好的材料组成。例如，导电部件之间的区域51可以被设计为导电层中的孔，或者可以用电绝缘材料填充，该电绝缘材料特别是光学透明的。因此，该功能层还使得导电部件在光学上是不透明的，并且因此，当从底面2照亮时，产生了从客舱可见的结构。功能层5的导电部件/元件或导体部分可以形成例如电阻元件、电容元件或电感元件。
该功能层可以被制造为导电油墨的打印层，并且例如被打印在覆盖层3、4上，特别是打印在电绝缘介电层4上。然而，另一方面，该功能层也可以被打印在其下方的导光层6、7上，特别是固体透光塑料层6上。在该实施例中，透光塑料层6是光散射层，其部分地散射落在其上的光束111，使得出射的光看起来更漫射。塑料层6可以具有塑料溶胶。
当从客舱侧观察时，功能层中的连续开口51，特别是开口51的边缘，完全或部分被介电层覆盖。
在另一实施例中，功能层5和电绝缘介电层4也可以打印在透光塑料层6上。
在透光塑料层6的下方设置有另一透光层，例如，该透光层可以由纤维布或纺织品或者薄片或类似颗粒的排列组成，该另一层7总体上具有高的空气含量并且对光具有良好的透过性。在部分透光塑料层6和另一层7之间可以设置粘合层。因此，层6、7可以形成导光层。
在层7的下方设置了可逆可压缩层8，在该实施例中，可逆可压缩层8由泡沫组成，并且可以比另一层7厚或薄。在该实施例中，层8是透光的。可逆可压缩层8被粘合到另一层7和载体9上。载体9可以例如通过压制或从塑料铸造而制成实体，并且在尺寸上是稳定的，从而总体上它给予装饰元件所需的/提供的三维形状。然后，载体9通过紧固元件(例如螺丝)或模制的塑料元件(例如闩锁凸耳)连接到车辆的车身。
在装饰元件不需要具有柔软手感的实施例中，可省略可逆可压缩层8。在其他实施例中，另一层7可以是可逆压缩的，因此即使没有附加层8也可以获得柔软的手感。
功能层5的导电部分15、16可以作为打印电导体与绝缘介电层4以及例如装饰层3相结合被引导，在每种情况下，在装饰元件的边缘处，以下述方式被引导到装饰元件的本体侧2：导电部分可以通过连接器12连接到结构化的印刷电路板10。因此，装饰元件的功能元件可以连接到印刷电路板10上的电子件，从而例如可以在印刷电路板上读出来自功能层的信号，并且可以控制其上所需的电元件。
在上述装饰元件的层下方，例如，发光二极管11或OLED可以被设置为光源，其可以被配置为从面向客舱的下侧照射装饰元件。在图中由光锥111表示的光可以通过载体9中的开口和通过可逆可压缩层8进入导光层6、7，从那里通过功能层5和介电层4中的开口或透明部分传播到装饰层3，并且可以从客舱侧1作为图案或符号被识别，这取决于各个层中开口的设计。也可以提供分布在装饰元件的整个表面或一个或多个部分表面上的光源矩阵，而不是单个光源11，由此各个光源彼此之间的距离可以在0.5mm到10mm之间，例如10mm。在另一实施例中，光源位于载体的客舱侧。该实施例的优点在于，它不需要在典型的轻质不透光支撑物中的开口。如果介电层和/或功能层的材料的形状或设置使得某些符号可识别，则可能是特别有利的。例如，这些符号还可以使装饰元件表面上被设计成致动元件的位置的定位可见，从而可以通过将手指放在这些位置上来实现功能。
图2示出了装饰元件的分层结构，其与图1中的结构基本相似，但装饰元件从底面朝向客舱1的照明被设计为不同于根据图1的实施例。
在根据图2的实施例中，光导13被插入到另一层7中，光通过光源14(例如发光二极管)从装饰元件的边界的一侧耦合到另一层7中。在一个实施例中，光导包括编织成纺织织物的多个光学纤维。一方面，光导的表面可以设计成使光沿着光导的进程径向耦合出去，使得光散射塑料层6整体被均匀照亮。然而，如图2所示，也可以使光导的某些纵向部分19变得粗糙，或者为它们提供凹陷或其他不规则性，以便在这些区域中专门发射特别大量的光来照亮装饰元件。在图2的实例中，光在区域19中耦合出来，并通过功能层5和介电层4中的所述开口或光通道31、41、51，并通过装饰层3朝向客舱1射出，如虚线111所示。光扩散塑料层6可以包括塑料溶胶或由塑料溶胶组成。
在替代实施例中，光导13被插入可逆可压缩层8中，而不是另一层7中。
图3显示了带有六个电容式按钮21、22、23、24、25和26的装饰元件的客舱侧。这些按钮21、23、24和25中的四个具有可见的背光，车辆乘员可以看到不同的符号。这些按钮中的两个按钮的边缘211和251也有可见的背光。在所示实施例中，符号被照亮，并且它们的周围一直到边缘都是暗的。在另一实施例中，环境可以是被照亮的，图标可以以暗颜色突出。
下方给出了上述装饰元件各层的典型的但非限制性的厚度范围。例如，可以生产总厚度在3到7mm之间的装饰元件。例如，在纺织层7和可逆可压缩层8形成为例如间隔织物单层的实施例中，装饰元件的总厚度可在3至5mm之间。
例如，可以设想装饰层3的厚度在0.2至0.3mm之间，特别是0.25mm。电绝缘介电层4的厚度可在0.01至0.03mm之间，特别为0.02mm。导电功能层5的厚度可以在0.01至0.03mm之间，特别是0.02mm。透光塑料层6的厚度可以在0.2至0.3mm之间，具体为0.25mm。另一层7的厚度，特别是如果这是纺织层的话，可以在0.4至0.6mm之间，特别是0.5mm。可逆可压缩层的厚度可以例如在1至4mm之间，特别是3mm。在一个实施例中，在省略可逆可压缩层并且纺织层是间隔织物的情况下，这种层的厚度可以在1.5mm和4mm之间，例如1.8mm或3mm。粘合层通常设置在这里提到的各层之间或这些层中的至少两层之间。

Claims (10)

1.一种用于运输工具，特别是机动车的客舱的装饰元件，所述装饰元件具有客舱侧和背向客舱(1)的一侧；具有导光层(6，7)；具有结构化功能层(5)，其设置在所述导光层的客舱侧并且包括导电部分(15，16)；并且具有电绝缘覆盖层(3，4)，其设置在所述结构化功能层的客舱侧，并且至少部分透光。
2.根据权利要求1所述的装饰元件，其特征在于，所述电绝缘覆盖层(3，4)包括设置在其客舱侧的装饰层(3)和设置在所述装饰层(3)和所述功能层(5)之间的绝缘层，特别是介电绝缘层(4)。
3.根据权利要求1或2所述的装饰元件，其特征在于，所述功能层(5)是部分透光的，所述覆盖层的至少一个透光部分(31，41)和所述功能层的至少一个透光部分(51)形成透光通道。
4.根据权利要求1、2或3所述的装饰元件，其特征在于，所述客舱侧的所述功能层(5)的至少一个透光部分(51)至少部分地被所述覆盖层(3，4)的不透光部分覆盖。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的装饰元件，其特征在于，由所述功能层(5)的导电部分(15，16)形成或与所述功能层(5)的导电部分(15，16)形成的至少一个电功能元件是电容元件或可控电阻器。
6.根据权利要求2-5中任一项所述的装饰元件，其特征在于，所述介电绝缘层(4)打印在所述装饰层(3)或所述结构化功能层(5)上。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的装饰元件，其特征在于，所述导光层(6，7)是光散射层。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的装饰元件，其特征在于，所述导光层包括纺织层(7)。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的装饰元件，其特征在于，可逆可压缩层(8)设置在所述导光层的背向所述乘客舱的一侧上，并且所述覆盖层(3，4)、所述功能层(5)和所述导光层是柔性的和/或弹性的。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的装饰元件，其特征在于，光源(11)和/或光导(13)设置在所述导光层(6，7)或可逆可压缩层内或其附近。
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