DE102021129578A1

DE102021129578A1 - Verkleidungselement, umfassend eine Funktionsschicht aus Kohlenstoffmaterial

Info

Publication number: DE102021129578A1
Application number: DE102021129578.5A
Authority: DE
Inventors: Godefroy Beau; Lionel Hafer; Adnen Nouri
Original assignee: Faurecia Interieur Industrie SAS
Current assignee: Faurecia Interieur Industrie SAS
Priority date: 2020-11-20
Filing date: 2021-11-12
Publication date: 2022-05-25
Also published as: FR3116489A1; US20220161741A1; CN114516307A

Abstract

Das Verkleidungselement (1) umfasst mindestens eine Trägerschicht (2), umfassend eine Innenseite (8) und eine Außenseite (10) und mindestens eine Funktionsschicht (6) aus Kohlenstoffmaterial, die sich auf mindestens einem Abschnitt der Innenseite (8) und/oder über mindestens einen Abschnitt der Außenseite (10) der Trägerschicht (2) erstreckt.Mindestens ein Abschnitt der Funktionsschicht (6) definiert mindestens ein Heizelement, das durch ein Muster (18) gebildet ist, umfassend mindestens einen leitfähigen Bereich (20) aus Kohlenstoffmaterial und mindestens einen nicht leitfähigen Bereich (22), der durch eine Durchgangsöffnung in der Funktionsschicht (6) gebildet ist, wobei der leitfähige Bereich (20) von einer Stromquelle gespeist wird, die elektrisch mit dem leitfähigen Bereich (20) verbunden ist, wobei das Muster (18) mindestens einen Abschnitt eines Schaltkreises bildet, der angeordnet ist, um eine Funktion auszuführen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verkleidungselement des Typs, die mindestens eine Trägerschicht umfasst, umfassend eine Innenseite und eine Außenseite und mindestens eine Funktionsschicht aus Kohlenstoffmaterial, die sich auf mindestens einem Abschnitt der Innenseite und/oder auf mindestens einem Abschnitt der Außenseite der Trägerschicht erstreckt.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Verkleidungselements.
Die Erfindung wird z. B. auf ein Verkleidungselement angewendet, das eine Türverkleidung, eine Verkleidung der Mittelkonsole oder des Armaturenbretts eines Fahrzeugs oder dergleichen bildet.
Bei einem solchen Verkleidungselement ist es wünschenswert, gewisse Funktionen für die Fahrzeuginsassen auf der Außenfläche des Verkleidungselements zu integrieren. Somit kann das Verkleidungselement z. B. taktile Oberflächen umfassen, um bestimmte Funktionen des Fahrzeugs steuern zu können, Sensorflächen, um eine Berührung der Außenfläche zu erkennen, oder dergleichen.
Die Funktionselemente, die eine Herstellung dieser Funktionen ermöglichen, wie z. B. gedruckte Schaltkreise, sind in das Verkleidungselement integriert, z. B. unter einer Dekorschicht, damit sie vom Fahrzeuginnenraum aus nicht sichtbar sind. Dazu werden die Schaltkreise z. B. auf die Trägerschicht geklebt, bevor die Dekorschicht auf die Trägerschicht aufgebracht wird. Ein solches Verfahren ist jedoch aufwendig und kann kompliziert sein, insbesondere wenn mehrere Funktionsflächen bereitgestellt sind, da dann verschiedene Funktionselemente an verschiedenen Stellen der Trägerschicht befestigt werden müssen. Außerdem wird im Fall einer Fehlpositionierung des/der Funktionselemente auf der Trägerschicht und/oder in Bezug auf die Dekorschicht die Qualität des Verkleidungselements beeinträchtigt, da sich die Funktionsflächen nicht genau gegenüber den auf der Außenfläche des Verkleidungselements bereitgestellten Angaben erstrecken, um ihr Vorhandensein und/oder ihren Aktivierungsbereich anzuzeigen.
Eine der Aufgaben der Erfindung ist es, diese Nachteile zu überwinden, indem ein Verkleidungselement mit einer oder mehreren funktionalen Oberflächen bereitgestellt wird, das einfach und zuverlässig hergestellt werden kann.
Zu diesem Zweck betrifft die Erfindung ein Verkleidungselement der vorgenannten Art, wobei mindestens ein Abschnitt der Funktionsschicht definiert mindestens ein Muster, umfassend mindestens einen leitfähigen Bereich aus Kohlenstoffmaterial und mindestens einen nicht leitfähigen Bereich, der durch eine Durchgangsöffnung in der Funktionsschicht gebildet ist, wobei der leitfähige Bereich von einer Stromquelle gespeist wird, die elektrisch mit dem leitfähigen Bereich verbunden ist, wobei das Muster mindestens einen Abschnitt eines Stromkreises bildet, der angeordnet ist, um eine Wechselwirkungsfunktion mit einem Fahrzeuginsassen auf einer Außenfläche des Verkleidungselements auszuführen.
Durch die Herstellung des Musters in einer Funktionsschicht aus Kohlenstoffmaterial kann ein funktionaler elektrischer Schaltkreis an einer bestimmten Stelle auf der Trägerschicht einfach und zuverlässig definiert werden. Wenn mehrere funktionelle elektrische Schaltkreise bereitgestellt sind, können sie ferner alle in der/den Funktionsschicht(en) hergestellt werden, was die Arbeitsschritte bei der Herstellung des Verkleidungselements begrenzt und die relative Positionierung der verschiedenen funktionellen elektrischen Schaltkreise auf der Trägerschicht vereinfacht.
Gemäß weiteren Merkmalen des Verkleidungselements gemäß der Erfindung, allein oder in jeder technisch denkbaren Kombination:

- umfasst das Verkleidungselement eine Dekorschicht, die sich gegenüber der Außenseite der Trägerschicht erstreckt und die Außenfläche des Verkleidungselements bildet;
- ist die Außenfläche des Verkleidungselements von der Trägerschicht und/oder der Funktionsschicht gebildet;
- umfasst das Verkleidungselement eine äußere Funktionsschicht, die sich auf mindestens einem Abschnitt der Außenseite der Trägerschicht erstreckt, und eine innere Funktionsschicht, die sich auf mindestens einem Abschnitt der Innenseite der Trägerschicht erstreckt, wobei die Muster der äußeren und der inneren Funktionsschicht einen kapazitiven Schaltkreis bilden, um eine taktile Fläche auf mindestens einem Abschnitt der Außenseite des Verkleidungselements zu bilden;
- bildet das Muster der Funktionsschicht einen flexiblen Widerstandskreis, um einen Drucksensor auf mindestens einem Abschnitt der Außenfläche des Verkleidungselements zu bilden;
- umfasst das Verkleidungselement eine äußere Funktionsschicht und eine innere Funktionsschicht, wobei die äußere Funktionsschicht durch die Trägerschicht oder durch eine flexible Schicht von der inneren Funktionsschicht getrennt ist, wobei die Muster der äußeren Funktionsschicht und der inneren Funktionsschicht einen kapazitiven Schaltkreis bilden, dessen Kapazität sich entsprechend dem Abstand zwischen der äußeren Funktionsschicht und der inneren Funktionsschicht ändert, wobei sich der Abstand durch reversibles Zusammendrücken der Trägerschicht oder der flexiblen Schicht ändert, wenn Druck auf die äußere Oberfläche des Verkleidungselements ausgeübt wird;
- ist die Trägerschicht aus einem Verbundmaterial hergestellt, umfassend Naturfasern in einer Polypropylenmatrix;
- ist das Muster in einer Funktionsschicht gebildet ist, die sich auf der Außenseite der Trägerschicht erstreckt, wobei das Muster einen Funktionsabschnitt eines elektrischen Schaltkreises bildet, wobei der elektrische Schaltkreis einen Stromversorgungsabschnitt umfasst, der sich auf der Innenseite der Trägerschicht erstreckt, wobei der Stromversorgungsabschnitt durch die Trägerschicht hindurch elektrisch mit der Stromquelle und dem funktionellen Abschnitt des elektrischen Schaltkreises verbunden ist;
- ist der Stromversorgungsabschnitt durch mindestens ein Verbindungselement, das sich in der Trägerschicht erstreckt, elektrisch mit dem Funktionsabschnitt verbunden, wobei das Verbindungselement aus einem leitenden Material gebildet ist, das sich in eine in der Trägerschicht gebildete Durchgangsöffnung erstreckt;
- bildet die Funktionsschicht einen geerdeten Bereich außerhalb des Musters, der angeordnet ist, um den durch das Muster gebildeten elektrischen Schaltkreis und/oder einen anderen elektrischen Schaltkreis des Verkleidungselements vor elektrostatischen Entladungen zu schützen; und
- ist die Funktionsschicht durch einen Film gebildet wird, der auf mindestens einen Abschnitt der Innenseite und/oder auf mindestens einen Abschnitt der Außenseite der Trägerschicht geklebt oder laminiert ist.

Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines wie oben beschriebenen Verkleidungselements, umfassend die folgenden Schritte:

- Bereitstellen einer Trägerschicht,
- Aufbringen einer Schicht aus Kohlenstoffmaterial auf mindestens einen Abschnitt der Außenseite und/oder auf mindestens einen Abschnitt der Innenseite der Trägerschicht,
- Schneiden der Schicht aus Kohlenstoffmaterial über ihre gesamte Stärke, um ein Muster zu bilden, das mindestens einen leitfähigen Bereich aus Kohlenstoffmaterial und mindestens einen nicht leitfähigen Bereich umfasst, der durch eine Durchgangsöffnung in der Schicht aus Kohlenstoffmaterial gebildet ist, um einen Stromkreis zu erlangen,
- Verbinden des leitfähigen Bereichs des Musters der Verstärkungsschicht elektrisch mit einer Stromquelle.

Das Verfahren gemäß der Erfindung kann ferner die folgenden Merkmale einzeln oder in jeder technisch denkbaren Kombination umfassen:

- die Schicht aus Kohlenstoffmaterial wird durch Laserätzen, chemisches Ätzen, Fräsen oder mechanisches Bohren in das Kohlenstoffmaterial geschnitten,
- das Muster in der Schicht aus Kohlenstoffmaterial wird vor und/oder nach dem Aufbringen der Schicht aus Kohlenstoffmaterial auf die Trägerschicht hergestellt.

Weitere Aspekte und Vorteile der Erfindung erschließen sich aus der folgenden Beschreibung, die exemplarisch und unter Bezugnahme auf die angehängten Zeichnungen gegeben wird, in denen:

[1] - 1 eine schematische Schnittdarstellung eines Abschnitts eines Funktionselements gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist,
[2] - 2 eine schematische Schnittdarstellung eines Abschnitts eines Funktionselements gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist,
[3] - 3 eine schematische Schnittdarstellung eines Abschnitts eines Funktionselements gemäß einer noch weiteren Ausführungsform der Erfindung ist,
[4] - 4 eine schematische Schnittdarstellung eines Abschnitts eines Funktionselements während eines Schritts in einem Verfahren zur Herstellung des Verkleidungselements ist,
[5] - 5 eine schematische Schnittdarstellung eines Abschnitts eines Funktionselements während eines weiteren Schritts in einem Verfahren zur Herstellung des Verkleidungselements ist,
[6] - 6 eine schematische Schnittdarstellung eines Abschnitts eines Funktionselements während eines noch weiteren Schritts in einem Verfahren zur Herstellung des Verkleidungselements ist,
[7] - 7 eine schematische Darstellung eines weiteren Beispiels für ein Muster ist, das in einer Funktionsschicht eines Verkleidungselements gemäß der Erfindung hergestellt ist, um einen Kraftsensor zu bilden,
[8] - 8 eine schematische Darstellung eines weiteren Beispiels für ein Muster ist, das in einer Funktionsschicht eines Verkleidungselements gemäß der Erfindung hergestellt ist, um eine taktile Oberfläche zu bilden,
[9] - 9 ist eine schematische Darstellung eines weiteren Beispiels für ein Muster, das in einer Funktionsschicht eines Verkleidungselements gemäß der Erfindung hergestellt wird, um einen Abschnitt eines kapazitiven Schaltkreises zu bilden,
[10] - 10 eine schematische Darstellung eines weiteren Beispiels für ein Muster ist, das in einer Funktionsschicht eines Verkleidungselements gemäß der Erfindung hergestellt ist, um einen weiteren Abschnitt eines kapazitiven Schaltkreises zu bilden,
[11] - 11 eine schematische Darstellung des kapazitiven Schaltkreises ist, der durch die Muster in 9 und 10 gebildet ist,
[12] - 12 eine schematische Darstellung einer Vielzahl von Mustern ist, die in einer Funktionsschicht eines Verkleidungselements gemäß der Erfindung hergestellt sind, um mehrere Funktionen auf der Außenfläche des Verkleidungselements zu realisieren,
[13] - 13 eine schematische Schnittdarstellung der Funktionsweise eines Musters ist, das in einer Funktionsschicht hergestellt ist, die einen kapazitive Schaltkreis bildet, um einen Näherungssensor zu bilden,
[14] - 14 ist eine schematische Schnittdarstellung eines Verkleidungselements, umfassend einen Drucksensor gemäß einer Ausführungsform, und
[15] - 15 eine schematische Schnittdarstellung eines Verkleidungselements ist, das einen Drucksensor gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst.

Unter Bezugnahme auf 1 bis 3 ist ein Verkleidungselement 1 für ein Fahrzeug beschrieben, umfassend mindestens eine Trägerschicht 2, eine Dekorschicht 4 und eine Funktionsschicht 6. Ein solches Verkleidungselement ist zum Beispiel dazu bestimmt, eine Türverkleidung, eine Verkleidung des Armaturenbretts oder der Mittelkonsole oder dergleichen zu bilden.
Die Trägerschicht 2 ist angeordnet, um dem Verkleidungselement 1 seine Form und seine mechanischen Eigenschaften, insbesondere seine Steifigkeit, zu verleihen. Die Trägerschicht 2 ist somit beispielsweise aus einem im Wesentlichen steifen Material, wie z. B. einem Kunststoff- oder Verbundmaterial, für eine Türverkleidung hergestellt. Gemäß einer Ausführungsform ist die Trägerschicht 2 aus einem Verbundmaterial hergestellt, umfassend Naturfasern in einer Polypropylenmatrix, auch bekannt unter der Bezeichnung NFPP für „Naturfaserpolypropylen“. Naturfasern sind zum Beispiel ausgewählt aus Flachs, Hanf, Kenaf und/oder Holz. Die Trägerschicht 2 wird z. B. durch Thermokompression in einem Presswerkzeug gebildet, das die gewünschte Form der Trägerschicht 2 aufweist, die der Form des Verkleidungselements 1 entspricht. Somit weist die Trägerschicht 2 z. B. eine dreidimensionale Form mit erhabenen Bereichen auf. Als Beispiel kann die Trägerschicht 2 z. B. einen Bereich umfassen, der über den Rest der Trägerschicht 2 hervorsteht, um eine Armlehne zu bilden.
Alternativ wird die Trägerschicht 2 durch Einspritzen von Kunststoff, wie z. B. Polypropylen (PP), Polycarbonat-Acrylnitril-Butadien-Styrol (PC ABS) oder dergleichen, in einen Formhohlraum, der die gewünschte Form aufweist, hergestellt. Gemäß einer weiteren Variante wird die Trägerschicht 2 durch additive Fertigung in der gewünschten Form erlangt. Die Trägerschicht 2 umfasst eine Innenseite 8, die dazu bestimmt ist, sich auf der Seite des Abschnitts des Fahrzeugs zu erstrecken, an dem das Verkleidungselement installiert werden soll, wie z. B. die Tür des Fahrzeugs im Fall einer Türverkleidung, und eine Außenseite 10 gegenüber der Innenseite 8, und die dazu bestimmt ist, dem Fahrzeuginnenraum zugewandt zu sein.
Die Dekorschicht 4 erstreckt sich auf der Seite der Außenseite 10 der Trägerschicht 2 auf mindestens einem Abschnitt davon. Die Dekorschicht 4 ist angeordnet, um dem Verkleidungselement 1 sein Aussehen und seine Haptik zu verleihen. Die Dekorschicht 4 ist somit zum Beispiel aus einem weichen oder steifen Material hergestellt, das ein bestimmtes Aussehen und/oder einen bestimmten Griff aufweist, das/den man dem Verkleidungselement 1 verleihen möchte. Somit ist die Dekorschicht 4 z. B. aus Textilmaterial, Kunststoffmaterial, Holzmaterial, Leder oder Kunstleder oder dergleichen hergestellt. Die Dekorschicht 4 ist an die Außenseite 10 der Trägerschicht 2 ausgebildet, d. h. sie passt sich in dem Bereich der Trägerschicht 2, den sie bedeckt, im Wesentlichen an die Form der Außenseite 10 an. Gemäß einer Ausführungsform deckt die Dekorschicht 4 die gesamte Trägerschicht 2 ab.
Die Dekorschicht 4 umfasst eine Innenseite 12, die sich gegenüber der Außenseite 10 der Trägerschicht 2 erstreckt, und eine Außenseite 14, die sich von dem Verkleidungselement 1 nach außen erstreckt und die Außenfläche des Verkleidungselements 1 bildet, d. h. den Abschnitt des Verkleidungselements 1 bildet, der von dem Fahrzeuginnenraum aus sichtbar ist. Die Außenseite 14 kann dekorative Muster oder Hinweise für einen Benutzer umfassen, um ihn z. B. auf das Vorhandensein eines Funktionsbereichs hinzuweisen, wie dies später noch beschrieben wird. Alternativ oder ergänzend kann die Dekorschicht 4 zumindest in bestimmten Bereichen lichtdurchlässig sein, um Licht von der Innenseite 12 zu der Außenseite 14 durchzulassen, was ermöglicht, diese Bereiche zu hinterleuchten, um einen Benutzer beispielsweise über das Vorhandensein eines Funktionsbereichs zu informieren.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Dekorschicht 4 direkt auf der Trägerschicht 2 (3 und 6) befestigt, wobei sich in diesem Fall eine Verbindungsschicht 16, z. B. Klebstoff, Haftmittel, wärmeaktivierbare Polypropylenfolie, zwischen der Außenseite 10 der Trägerschicht 2 und der Innenseite 12 der Dekorschicht 4 erstreckt. Als Variante ist eine Funktionsschicht 6 zwischen der Trägerschicht 2 und der Dekorschicht 4 eingefügt, wobei sich in diesem Fall eine Verbindungsschicht 16 zwischen der Funktionsschicht 6 und der Innenseite der Dekorschicht 4 erstreckt (1 und 2). Es ist zu verstehen, dass die Dekorschicht 4 auf andere geeignete Weise an der Trägerschicht 2 oder an der Funktionsschicht 6 befestigt werden kann. Eine solche Befestigung kann zum Beispiel durch Nähen, Umspritzen, Schweißen oder Aufschäumen einer Verbindungsschicht erlangt werden, insbesondere abhängig von den Materialien, die zur Herstellung der Trägerschicht 2 und/oder der Dekorschicht 4 verwendet werden.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Verkleidungselement 1 ohne Dekorschicht 4 und die Außenfläche 14 des Verkleidungselements wird durch die Außenseite der Trägerschicht 2 und/oder durch die Funktionsschicht 6 gebildet, die sich über die Trägerschicht 2 erstreckt.
Die Funktionsschicht 6 ist eine Schicht, die aus einem Kohlenstoffmaterial hergestellt ist und mindestens ein Muster 18 aufweist, das es der Funktionsschicht ermöglicht, dem Verkleidungselement 1 eine besondere Funktion zu verleihen, wie es später beschrieben ist. Das Material liegt z. B. in Form von Kohlenstofffasern ohne Schmälze und/oder recycelten Kohlenstofffasern vor. Dadurch, dass keine Schmälze vorhanden ist, können die elektrischen Eigenschaften des Musters 18 verbessert werden. Das Muster 18 weist somit nach der dreidimensionalen Formung des Verkleidungselements eine bessere Leitfähigkeit und Kontinuität des elektrischen Kontakts auf, wie es später beschrieben ist. Die Funktionsschicht 6 weist zum Beispiel eine Stärke auf, die im Wesentlichen zwischen 20 µm und 200 µm liegt. Als Ergänzung kann die Kohlenstoffschicht auch Polypropylen umfassen, z. B. in einer Menge von 40 Gew.-% oder weniger der Zusammensetzung der Funktionsschicht.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Funktionsschicht 6 angeordnet, um eine Verstärkungsschicht für die Trägerschicht 2 zu bilden. Eine solche Verstärkungsschicht verbessert die mechanischen Eigenschaften des Verkleidungselements, insbesondere in Bezug auf Steifigkeit und das Selbsttragen, besonders wenn die Trägerschicht 2 aus einem Verbundmaterial hergestellt ist. Gemäß einer Ausführungsform ist die Funktionsschicht 6 durch einen Film gebildet, der auf die Trägerschicht 2 geklebt oder laminiert wird. In diesem Fall bildet die Funktionsschicht nicht notwendigerweise eine Verstärkungsschicht der Trägerschicht 2.
Die Funktionsschicht 6 erstreckt sich je nach der zu erfüllenden Funktion auf mindestens einem Abschnitt der Innenseite 8 oder auf mindestens einem Abschnitt der Außenseite 10 der Trägerschicht 2, wie es später beschrieben wird. Im Fall einer Verstärkungsschicht wird die Funktionsschicht 6 insbesondere auf Bereiche der Trägerschicht 2 aufgebracht, die verstärkt werden müssen. Gemäß einer Ausführungsform erstreckt sich die Funktionsschicht 6 auf der gesamten Fläche der Innenseite 8 oder der Außenseite 10 der Trägerschicht. Gemäß einer Ausführungsform wird die Funktionsschicht 6 direkt auf die Trägerschicht 2 aufgebracht, d. h. es gibt keine Zwischenschicht zwischen der Trägerschicht 2 und der Funktionsschicht 6. Die Funktionsschicht 6 ist an den Abschnitt der Seite der Trägerschicht 2, den sie bedeckt, angepasst, d. h. die Verstärkungsschicht 6 passt sich an die Form dieses Abschnitts der Seite der Trägerschicht 2 an.
Das Muster 18 umfasst mindestens einen leitfähigen Bereich 20, der durch das Kohlenstoffmaterial der Funktionsschicht 6 gebildet wird, und mindestens einen nicht leitfähigen Bereich 22, der durch eine Durchgangsöffnung in der Funktionsschicht 6 gebildet wird. Die Formen des leitfähigen Bereichs 20 und des nicht-leitfähigen Bereichs 22, wovon Beispiele in 7 bis 12 dargestellt sind, sind angeordnet, um zumindest einen Abschnitt eines funktionalen elektrischen Schaltkreises bilden, der eine bestimmte Funktion ausführt, wenn der leitfähige Bereich 20 mit Strom versorgt wird. Mit anderen Worten, das Muster 18 ist derart, dass die Funktionsschicht 6 mindestens einen elektrischen Schaltkreis definiert, der es ermöglicht, die gewollte Funktion auszuführen, wenn der Stromkreis versorgt wird. Je nach gewünschter Funktion können mehrere separate leitende Bereiche 20 und nicht-leitende Bereiche 22 bereitgestellt sein. Generell umfasst das Muster 18 einen nicht-leitfähigen Bereich 22, der den oder die leitfähigen Bereiche 20 umgibt, um den elektrischen Schaltkreis von dem Rest der Funktionsschicht 6 zu isolieren.
Die von dem/den elektrischen Schaltkreis(en) ausgeführten Funktionen sind Wechselwirkungsfunktionen mit einem Fahrzeuginsassen auf der Außenfläche 14 des Verkleidungselements. Mit anderen Worten, die realisierten Funktionen sind ein Abschnitt der Mensch-Maschine-Schnittstelle des Fahrzeugs, wobei die Fahrzeuginsassen mit der Außenfläche 14 des Verkleidungselements interagieren können, um die Funktion zu aktivieren, zu steuern und/oder zu beeinflussen, die durch den von dem Muster 18 gebildeten Schaltkreis realisiert wird.
Gemäß der in 1 dargestellten Ausführungsform ist das Muster 18 angeordnet, um auf der Außenseite 10 der Trägerschicht 2 zwischen dieser und der Dekorschicht 4 einen elektrischen Schaltkreis zu bilden, z. B. einen Widerstandskreis, wie es später beschrieben ist.
Gemäß der in 2 und 14 dargestellten Ausführungsform ist das Muster 18 angeordnet, um mit einem anderen Muster, das sich auf der gegenüberliegenden Seite des Trägerelements 2 erstreckt, einen kapazitiven Schaltkreis zu bilden. In diesem Fall umfasst das Verkleidungselement eine zweite Funktionsschicht 6, deren Muster 18 zusammen mit dem Muster 18 der ersten Funktionsschicht 6 einen kapazitiven Schaltkreis bildet. Insbesondere umfasst das Verkleidungselement 1 eine innere Funktionsschicht 26, die sich auf mindestens einem Abschnitt der Innenseite 8 der Trägerschicht 2 erstreckt, und eine äußere Funktionsschicht 28, die sich auf mindestens einem Abschnitt der Außenseite 10 der Trägerschicht 2 erstreckt, wobei sich das Muster 18 der inneren Funktionsschicht 26 und das Muster 18 der äußeren Funktionsschicht 28 einander gegenüberliegend erstrecken. Die Form der Muster 18 ist angeordnet, damit der kapazitive Schaltkreis ein kapazitives Feld in Richtung der Außenfläche 14 des Verkleidungselements 1 erzeugt, wenn die Muster mit Strom versorgt werden. Somit bilden die Muster 18 der inneren Funktionsschicht 26 und der äußeren Funktionsschicht 28 eine taktile Oberfläche auf der Außenfläche 14 des Verkleidungselements gegenüber dem Muster 18 der äußeren Funktionsschicht 28. Eine solche taktile Oberfläche kann verwendet werden, um den Betrieb bestimmter Fahrzeugfunktionen zu steuern, z. B. die Betätigung einer Fensterscheibe im Fall einer Türverkleidung, wenn ein Benutzer die taktile Oberfläche oder eine andere Einstellung berührt. Es ist zu verstehen, dass, wenn zwei Funktionsschichten 6 auf gegenüberliegenden Seiten der Trägerschicht 2 bereitgestellt sind, diese nicht notwendigerweise die gleichen Abmessungen aufweisen. Insbesondere können die Abmessungen einer der zwei Funktionsschichten auf jene beschränkt werden, die unbedingt erforderlich sind, um das Muster 18 gegenüber dem in der anderen Funktionsschicht ausgebildeten Muster 18 zu bilden.
Gemäß der Ausführungsform in 14 ist die Trägerschicht 2 flexibel und kann zusammengedrückt werden, wenn Druck auf die Außenfläche des Verkleidungselements 1 ausgeübt wird, z. B. durch einen Finger, wie es in 14 dargestellt ist. Das Zusammendrücken ist reversibel, d. h. die Trägerschicht 2 ist elastisch verformbar, wenn der Druck nicht mehr ausgeübt wird. Gemäß dieser Ausführungsform bilden die auf der inneren Funktionsschicht 26 und auf der äußeren Funktionsschicht 28 gebildeten Muster 18 einen kapazitiven Schaltkreis 27, dessen Kapazität sich mit dem Abstand zwischen der inneren Funktionsschicht 26 und der äußeren Funktionsschicht 28 ändert. Somit werden durch das Zusammendrücken der Trägerschicht 2 an den Mustern 18 die Muster einander angenähert, was die Kapazität der kapazitiven Schaltkreis 27 variiert und es ermöglicht, einen Kraftsensor in dem Verkleidungselement zu realisieren. Die Kraft, mit der der Druck ausgeübt wird, kann durch Messen der Kapazität des kapazitiven Schaltkreises 27 bestimmt werden, wobei diese mit abnehmendem Abstand zwischen den Mustern, d. h. mit zunehmender Kraft auf die Außenfläche 14, zunimmt.
Als Variante zu dieser Ausführungsform kann der Kraftsensor aus zwei Funktionsschichten 6 bestehen, die sich auf der Außenseite 10 der Trägerschicht 2 erstrecken und durch eine flexible Schicht 29 getrennt sind, wie es in 15 dargestellt ist. In diesem Fall ist es die flexible Schicht 29, die elastisch verformbar ist, sodass die Muster 18 der zwei Funktionsschichten 6 einander angenähert werden können, wenn Druck auf die Außenfläche 14 des Verkleidungselements ausgeübt wird, um die Kapazität eines zwischen den beiden Funktionsschichten 6 gebildeten kapazitiven Schaltkreises 27 zu variieren. Die flexible Schicht 29 ist z. B. eine Schaumstoffschicht und/oder eine Schicht aus Klebstoffmaterial. Die flexible Schicht 29 isoliert die zwei Funktionsschichten 6 elektrisch.
Ein Beispiel für die Form von Mustern 18 zur Herstellung eines kapazitiven Schaltkreises, die als „Multi-Touch“ (Mehrfachberührung) bezeichnet wird, ist in 9 bis 11 dargestellt. In 9 ist das Muster 18 dargestellt, das in der äußeren Funktionsschicht 28 gebildet ist. Das Muster 18 umfasst mehrere im Wesentlichen parallele Reihen von leitfähigen Bereichen 20, die durch Reihen von nicht-leitfähigen Bereichen 22 getrennt sind. Jeder leitfähige Bereich 20 besteht aus einer Abfolge von Tastfeldern 30, die in Reihe geschaltet und mit einem Anschluss 24 verbunden sind. In 10 ist das Muster 18 dargestellt, das in der inneren Funktionsschicht 26 gebildet ist. Das Muster 18 umfasst mehrere im Wesentlichen parallele Spalten aus leitfähigen Bereichen 20, die durch Spalten aus nicht-leitfähigen Bereichen 22 voneinander getrennt sind. Jeder leitfähige Bereich 20 ist durch eine Abfolge von Tastfeldern 32 gebildet, die in Reihe geschaltet und mit einem Anschluss 24 verbunden sind. In 11 ist der kapazitive Schaltkreis dargestellt, der durch die Muster 18 von 9 und 10 gebildet ist. Das Muster 18 der inneren Funktionsschicht 26 ist auf der Innenseite 8 der Trägerschicht 2 angeordnet, um die Tastfelder 32 gegenüber den Durchgangsöffnungen der nicht-leitenden Bereiche 22 des Musters 18 der äußeren Schicht 28 erstrecken, das auf der Außenseite 10 der Trägerschicht 2 angeordnet ist. Der kapazitive Schaltkreis weist somit die Form eines Schachbretts, dessen Felder der einen Farbe sich auf einer Seite der Trägerschicht 2 erstrecken und dessen Felder der anderen Farbe sich auf der anderen Seite der Trägerschicht 2 erstrecken.
Als Variante kann gemäß dem in 8 dargestellten Musterbeispiel 18 ein auf einer einzigen Seite der Trägerschicht 2 ausgebildeter kapazitiver Schaltkreis hergestellt werden, um eine als „Touch Slider“ (Berührungsschieber) bezeichnete taktile Fläche auf der Außenfläche 14 des Verkleidungselements zu bilden. Dieses Muster 18 erstreckt sich z. B. nur auf der Außenseite 10 der Trägerschicht 2. Es umfasst eine Reihe von leitfähigen Bereichen 20, die jeweils mit einem Anschluss 24 verbunden sind und die Form einer Pfeilspitze aufweisen. Die leitenden Bereiche 20 sind durch nicht-leitende Bereiche 22 getrennt, die auch die Form einer Pfeilspitze aufweisen und die leitenden Bereiche 20 begrenzen. Eine solche taktile Oberfläche wird z. B. durch Ziehen des Fingers entlang der Reihe verwendet, z. B. um den Wert eines benutzergesteuerten Parameters zu ändern, wie z. B. Temperatur, Lautstärke, Belüftungsrate, Fensteröffnung oder dergleichen.
In 12 ist ein Muster 18 dargestellt, das einen Näherungssensor um die Außenfläche 14 des Verkleidungselements bildet. Ein solches Muster 18 umfasst mehrere leitende Bereiche 20, die aus einzelnen Spuren gebildet sind, die durch nicht-leitende Bereiche 22 voneinander getrennt sind. Die Leiterbahnen sind an ihren Enden jeweils mit einem Anschluss 25 verbunden, der einen Verbindungsanschluss 24 bildet. Mit einem solchen Näherungssensor kann das Vorhandensein eines Körperteils eines Passagiers, z. B. einer Hand oder eines Fingers, in einem Bereich um die Außenfläche 14 des Verkleidungselements 1 herum erfasst werden, um Bewegungen dieses Körperteils in dem Erfassungsbereich zu erfassen. Gemäß der Ausführungsform in 12 umgibt das Muster 18 einen mittleren Bereich 27, der zum Bilden eines weiteren elektrischen Schaltkreises verwendet werden kann, die eine andere Funktion, wie die zuvor beschriebenen Funktionen, ausführt, und/oder zum Aufnehmen einer Anzeigevorrichtung, mit der Informationen auf der Außenfläche 14 des Verkleidungselements 1 angezeigt werden können, oder der in diesem Zustand belassen werden kann. Das Muster 18 ist vom Rest der Verstärkungsschicht 6 umgeben, die mit dem Anschluss 25 verbunden werden kann, um eine Erdung der elektrischen Schaltkreise zu bewirken, wie es später beschrieben ist. Wie es in 13 dargestellt ist, erhöht sich die Kapazität des kapazitiven Schaltkreises, der diesen Sensor bildet, wenn ein Benutzer einen Finger in die Nähe der Außenfläche 14 des Verkleidungselements 1 in der Nähe des Näherungssensors bringt, und durch Messen dieser Kapazität kann die Anwesenheit des Fingers in dem Erfassungsbereich und der Abstand des Fingers von der Außenfläche 14 des Verkleidungselements bestimmt werden.
Gemäß der in 3 dargestellten Ausführungsform ist das Muster 18 angeordnet, um einen flexiblen Widerstandskreis zu bilden. In diesem Fall erstreckt sich die Funktionsschicht 6 über die Innenseite 8 der Trägerschicht 2. Unter weich ist zu verstehen, dass der Widerstandskreis geeignet ist, sich zu verformen, wenn Druck auf die Außenfläche 14 des Verkleidungselements ausgeübt wird, wobei diese Verformung einen charakteristischen Wert des Kreises verändert, um eine Erfassung eines Drucks auf die Außenfläche 14 zu ermöglichen. Somit bildet das Muster 18 einen Drucksensor auf einem Abschnitt der Außenfläche 14 des Verkleidungselements, der dem Muster 18 zugewandt ist. Ein solcher Sensor kann beispielsweise verwendet werden, um den Betrieb bestimmter Funktionen des Fahrzeugs zu steuern, insbesondere indem er z. B. einen Schalter oder einen Dauerkraftsensor bildet. Gegebenenfalls ist die Dekorschicht 4 direkt auf die Außenseite 10 der Trägerschicht 2 aufgebracht. Eine Form des Musters 18, die eine Herstellung eines solchen Kraftsensors bzw. Kraftmessers ermöglicht, ist in 7 dargestellt. Das Muster 18 umfasst einen leitfähigen Bereich 20, der sich zwischen zwei Anschlüssen 24 und streifenförmig entlang eines bestimmten Wegs erstreckt. Der Streifen ist von einem nicht-leitenden Bereich 22 begrenzt. Als Variante realisiert das Muster die Funktion eines Schalters oder einer Ein/Aus-Taste oder eine zur ausgeübten Kraft proportionale Einstellung, je nachdem, welches Organ beispielsweise von dieser Schaltkreis gesteuert wird.
Es ist zu verstehen, dass eine einzelne Funktionsschicht 6 oder zwei Funktionsschichten auf jeder Seite mehrere Muster 18 in verschiedenen Bereichen aufweisen können, um verschiedene Funktionen in den entsprechenden verschiedenen Bereichen der Außenfläche 14 des Verkleidungselements 1 zu realisieren. Somit ist beispielsweise auf der Außenseite 10 der Trägerschicht 2 in einem ersten Bereich ein Muster 18 bereitgestellt, das einen Heizwiderstandskreis bildet, und auf der Innenseite 8 der Trägerschicht 2 in einem zweiten Bereich ist ein weiteres Muster 18 bereitgestellt, das einen Drucksensor bildet, wobei der Drucksensor beispielsweise ein Steuern der Heizfläche ermöglicht. Als Variante sind z. B. mehrere unterschiedliche Muster bereitgestellt, die unterschiedliche elektrische Schaltkreise bilden. In einigen Fällen wurden die Funktionen unter Bezugnahme auf eine bestimmte Positionierung der Funktionsschicht auf einer der Seiten der Trägerschicht 2 beschrieben. Es ist jedoch zu verstehen, dass die gleichen Funktionen auch dadurch erreicht werden könnten, dass die Funktionsschicht 6 auf der anderen Seite der Trägerschicht 2 platziert wird.
Das oder jedes Muster 18 wird von mindestens einer (nicht dargestellten) Stromquelle mit Strom versorgt, die elektrisch mit dem oder den leitfähigen Bereichen 20 des Musters 18 verbunden ist, z. B. mit jedem Anschluss 24 der Muster 18 verbunden ist. Die Stromquelle ist mit dem leitfähigen Bereich 20 verbunden, z. B. über ein elektrisches Kabel 34, das direkt (2 und 3) oder über einen elektrischen Verbinder 36 mit dem leitfähigen Bereich 20 des Musters 18 (1) verbunden ist. Wenn sich das Muster 18 auf der Außenseite 10 der Trägerschicht 2 erstreckt, verläuft das elektrische Kabel 34 beispielsweise durch eine Durchgangsöffnung 38 in der Trägerschicht 2, wobei sich der leitfähige Bereich 20 des Musters 18 beispielsweise über einen Abschnitt oder um einen Abschnitt der Durchgangsöffnung 38 herum erstreckt. Wenn ein Verbinder 36 bereitgestellt ist, erstreckt sich dieser beispielsweise durch die Durchgangsöffnung 38 von der Innenseite 8 zu der Außenseite 10 der Trägerschicht 2, wie es in 1 dargestellt ist. Das elektrische Kabel 34 ist dann mit dem elektrischen Verbinder 36 auf der Seite der Innenseite 8 der Trägerschicht 2 verbunden und der elektrische Verbinder 36 ist mit dem leitfähigen Bereich 20 auf der Seite der Außenseite 10 der Trägerschicht 2 verbunden. Das Stromkabel 34 ist z. B. mit dem elektrischen System des Fahrzeugs verbunden, das dann die Stromquelle bildet. Wenn auf jeder Seite der Trägerschicht 2 eine Funktionsschicht 6 bereitgestellt ist, wird jede Funktionsschicht 6 von einer oder mehreren Stromquellen versorgt.
In einer nicht dargestellten Variante bildet das Muster 18 einen funktionalen Abschnitt eines elektrischen Schaltkreises auf einer der Seiten der Trägerschicht 2, z. B. der Außenseite 10. Der elektrische Schaltkreis umfasst dann einen Stromversorgungsabschnitt, der sich auf der anderen Seite der Trägerschicht 2, z. B. der Innenseite 8, erstreckt. Der Funktionsabschnitt weist die gewünschte Form auf, damit der elektrische Schaltkreis die gewünschte Funktion ausführt, wie es vorstehend beschrieben ist, und der Stromversorgungsabschnitt umfasst die Verbindungsanschlüsse 24 des Schaltkreises, die elektrisch mit der Stromquelle verbunden sind. Der Stromversorgungsabschnitt ist über mindestens ein Verbindungselement, das sich in die Trägerschicht 2 hinein erstreckt, elektrisch mit dem Funktionsabschnitt verbunden. Das Verbindungselement ist beispielsweise aus einem leitfähigen Material gebildet, das eine Öffnung ausfüllt, die zwischen dem Stromversorgungsabschnitt und dem Funktionsabschnitt des Schaltkreises durch die Trägerschicht 2 verläuft. Der Versorgungsabschnitt kann durch ein Muster gebildet sein, das sich in einer Funktionsschicht 6 erstreckt, die sich auf der anderen Seite der Trägerschicht 2 erstreckt. Als Variante können, wenn nur eine Funktionsschicht 6 bereitgestellt ist, auf der anderen Seite der Trägerschicht 2 nur die Leiterbahnen, die den Versorgungsabschnitt bilden, aus Kohlenstoffmaterial gebildet sein. Eine solche Ausführungsform kann die Verbindung des elektrischen Schaltkreises mit dem Stromquelle ermöglichen, wenn sich der Schaltkreis hauptsächlich auf einer Seite der Trägerschicht 2 erstreckt, während die Stromquelle auf der Seite der anderen Seite der Trägerschicht 2 angeordnet ist.
Wie vorstehend bereits erwähnt, kann die Funktionsschicht 6 einen Erdungsbereich außerhalb des oder der Muster(s) 18 bilden, die in dieser Funktionsschicht 6 gebildet sind. Ein solcher geerdeter Bereich schützt den/die elektrischen Schaltkreis/e vor elektrostatischen Entladungen, die den/die elektrischen Schaltkreis/e beschädigen könnten. Dazu wird der Erdungsbereich elektrisch mit dem/den Schaltkreis(en) z. B. an einem Verbinder verbunden, wie es in 12 dargestellt ist. Als Variante oder zusätzlich ermöglicht die Funktionsschicht 6 die Erdung eines oder mehrerer Schaltkreise des Verkleidungselements 1, die sich von dem oder den in der Funktionsschicht 6 gebildeten Schaltkreisen unterscheiden. Somit können die auf einer Leiterplatte bereitgestellte(n) Schaltkreis(en) vor elektrostatischen Entladungen geschützt werden, indem der Erdungsausgang der Leiterplatte mit dem Erdungsbereich der Funktionsschicht 6 verbunden wird.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform kann das Verkleidungselement eine transparente oder transluzente Beschichtung umfassen, die sich auf der Dekorschicht 4 oder der Trägerschicht und/oder der Funktionsschicht 6 erstreckt und durch die die Dekorschicht 4 oder die Trägerschicht und/oder die Funktionsschicht 6 sichtbar ist. Eine solche Beschichtung ist beispielsweise ein Lack oder ein lichtdurchlässiger Film, z. B. auf Polypropylenbasis, der es ermöglicht, die Dekorschicht 4 oder die Trägerschicht 2 und/oder die Funktionsschicht zu schützen und insbesondere die Beschädigung des oder der Muster 18 zu verhindern.
Das oben beschriebene Verkleidungselement ermöglicht es, eine oder mehrere Funktionen auf der Oberfläche des Verkleidungselements auf einfache, zuverlässige und kostengünstige Weise zu integrieren, indem die elektrische(n) Schaltkreis(e) zur Realisierung dieser Funktionen in eine Funktionsschicht 6 der Trägerschicht 2 integriert wird (werden).
Ein Verfahren zur Herstellung eines Verkleidungselements gemäß einer zuvor beschriebenen Ausführungsform ist nun unter Bezugnahme auf 4 bis 6 beschrieben.
Zunächst ist eine Trägerschicht 2 bereitgestellt, auf die eine Schicht aus Kohlenstoffmaterial 40 aufgebracht wird. Die Schicht aus Kohlenstoffmaterial 40 wird je nach gewünschter Funktion wie zuvor beschrieben auf die gesamte oder einen Abschnitt der Innenseite 8 oder der Außenseite 10 der Trägerschicht 2 aufgebracht. Gemäß einer Ausführungsform wird eine Schicht aus Kohlenstoffmaterial 40 auf die Innenseite 8 und eine weitere auf die Außenseite 10 der Trägerschicht 2 aufgebracht. In 4 erstreckt sich die Schicht aus Kohlenstoffmaterial 40 auf der Innenseite 8 der Trägerschicht 2, mit dem Ziel, einen Drucksensor herzustellen, wie mit Bezugnahme auf 3 und 7 beschrieben ist. Die Schicht aus Kohlenstoffmaterial 40 wird beispielsweise durch das Zusammenfügen einer Matte aus Kohlenstofffasern und Polypropylenfasern erlangt, die aus einem Nadelverfahren stammt und auf die Trägerschicht 2 aufgebracht wird. Gemäß einer Ausführungsform bildet die Schicht aus Kohlenstoffmaterial 40 eine Verstärkungsschicht der Trägerschicht 2.
Wie es in 5 dargestellt ist, wird das Muster 18 dann in der Schicht aus Kohlenstoffmaterial 40 hergestellt. Dazu wird mindestens eine durchgehende Öffnung in der Schicht aus Kohlenstoffmaterial 40 gebildet, um den nicht-leitfähigen Bereich 22 herzustellen. Mit „durch und durch“ ist gemeint, dass die Schicht aus Kohlenstoffmaterial 40 über ihre gesamte Stärke geschnitten wird. Die Form der Durchgangsöffnung(en) in der Schicht aus Kohlenstoffmaterial 40 definiert die Form des Musters 18 und des/der leitfähigen Bereichs/e 20 desselben. Gemäß der Ausführungsform in 5 wird die Schicht aus Kohlenstoffmaterial 40 mittels Laserstrahlung 42 ausgehöhlt, wodurch die Form des Musters 18 sehr genau definiert werden kann. Alternativ wird die Schicht aus Kohlenstoffmaterial 40 durch chemisches Ätzen, Fräsen oder mechanisches Bohren in das Kohlenstoffmaterial geschnitten. Wie es vorstehend beschrieben ist, können in der Funktionsschicht 6 mehrere Muster 18 bereitgestellt sein.
Es ist zu verstehen, dass das Muster bzw. die Muster 18 auch vor dem Aufbringen der Schicht(en) aus Kohlenstoffmaterial 40 auf die Trägerschicht 2 hergestellt werden könnte(n).
Gegebenenfalls wird die Dekorschicht 4 anschließend an der Trägerschicht 2 und/oder an der Funktionsschicht 6 befestigt, z. B. durch Kleben, wie es in 6 dargestellt ist.
Gegebenenfalls wird eine transparente oder lichtdurchlässige Beschichtung auf die Dekorschicht 4 oder die Trägerschicht 2 und/oder die Funktionsschicht 6 aufgebracht.
Der/die leitfähige(n) Bereich(e) 20 wird/werden dann mit einer oder mehreren Stromquellen verbunden, z. B. bei der Montage des Verkleidungselements 1 an dem Fahrzeug. Wenn ein elektrischer Verbinder 36 bereitgestellt ist, wird dieser beispielsweise in eine zuvor in die Trägerschicht 2 eingebrachte Durchgangsöffnung 38 eingeführt.
Ein Schritt zur dreidimensionalen Formung der Trägerschicht 2 kann bereitgestellt sein, um dem Verkleidungselement die gewünschte Form zu verleihen. Dieser Schritt kann vor oder nach dem Zusammenbau der Dekorschicht 4 und/oder dem Aufbringen der Beschichtung erfolgen.
Das Verfahren ist daher besonders einfach und kostengünstig zu implementieren. Außerdem kann die Positionierung des oder der Muster 18 präzise gewährleistet werden.

Claims

Verkleidungselement (1) für ein Fahrzeug, umfassend mindestens eine Trägerschicht (2), umfassend eine Innenseite (8) und einer Außenseite (10) und mindestens eine Funktionsschicht (6) aus Kohlenstoffmaterial, die sich über mindestens einen Abschnitt der Innenseite (8) und/oder über mindestens einen Abschnitt der Außenseite (10) der Trägerschicht (2) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Abschnitt der Funktionsschicht (6) mindestens ein Muster (18) definiert, umfassend mindestens einen leitfähigen Bereich (20) aus Kohlenstoffmaterial und mindestens einen nicht-leitfähigen Bereich (22), der durch eine Durchgangsöffnung in der Funktionsschicht (6) gebildet ist, wobei der leitfähige Bereich (20) von einer Stromquelle gespeist wird, die elektrisch mit dem leitfähigen Bereich (20) verbunden ist, wobei das Muster (18) mindestens einen Abschnitt eines Schaltkreises bildet, der angeordnet ist, um eine Wechselwirkungsfunktion mit einem Fahrzeuginsassen auf einer Außenfläche (14) des Verkleidungselements auszuführen.
Verkleidungselement nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Dekorschicht (4), die sich gegenüber der Außenseite (10) der Trägerschicht (2) erstreckt und die Außenfläche (14) des Verkleidungselements bildet.
Verkleidungselement nach Anspruch 1, wobei die Außenfläche (14) des Verkleidungselements durch die Trägerschicht (2) und/oder durch die Funktionsschicht (6) gebildet ist.
Verkleidungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, umfassend eine äußere Funktionsschicht (6, 28), die sich auf mindestens einem Abschnitt der Außenseite (10) der Trägerschicht (2) erstreckt, und eine innere Funktionsschicht (6, 26), die sich auf mindestens einem Abschnitt der Innenseite (8) der Trägerschicht (2) erstreckt, wobei die Muster (18) der äußeren (28) und der inneren (26) Funktionsschicht (6) einen kapazitiven Kreis bilden, um eine berührbare Oberfläche auf mindestens einem Abschnitt der Außenseite des Verkleidungselements zu bilden.
Verkleidungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Muster (18) der Funktionsschicht (6) einen flexiblen Widerstandskreis bildet, um einen Drucksensor auf mindestens einem Abschnitt der Außenfläche des Verkleidungselements zu bilden.
Verkleidungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Verkleidungselement eine äußere Funktionsschicht (6, 28) und eine innere Funktionsschicht (6, 26) umfasst, wobei die äußere Funktionsschicht (28) durch die Trägerschicht (2) oder durch eine flexible Schicht (29) von der inneren Funktionsschicht (26) getrennt ist, wobei die Muster (18) der äußeren Funktionsschicht (28) und der inneren Funktionsschicht (26) einen kapazitiven Kreis (27) bilden, dessen Kapazität sich entsprechend dem Abstand zwischen der äußeren Funktionsschicht (28) und der inneren Funktionsschicht (26) ändert, wobei sich der Abstand durch reversibles Zusammendrücken der Trägerschicht (2) oder der flexiblen Schicht (29) ändert, wenn Druck auf die Außenfläche (14) des Verkleidungselements ausgeübt wird.
Verkleidungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Trägerschicht (2) aus einem Verbundmaterial hergestellt ist, umfassend Naturfasern in einer Polypropylenmatrix.
Verkleidungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Muster (18) in einer Funktionsschicht (6) gebildet ist, die sich auf der Außenseite (10) der Trägerschicht (2) erstreckt, wobei das Muster einen Funktionsabschnitt einer elektrischen Schaltkreis bildet, wobei die elektrische Schaltkreis einen Stromversorgungsabschnitt umfasst, der sich auf der Innenseite (8) der Trägerschicht (2) erstreckt, wobei der Stromversorgungsabschnitt durch die Trägerschicht (2) hindurch elektrisch mit der Stromquelle und dem Funktionsabschnitt der elektrischen Schaltkreis verbunden ist.
Verkleidungselement nach Anspruch 8, wobei der Versorgungsabschnitt durch mindestens ein Verbindungselement, das sich in der Trägerschicht (2) erstreckt, elektrisch mit dem Funktionsabschnitt verbunden ist, wobei das Verbindungselement aus einem leitenden Material gebildet ist, das sich in eine Durchgangsöffnung erstreckt, die in der Trägerschicht (2) gebildet ist.
Verkleidungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Funktionsschicht (6) einen geerdeten Bereich außerhalb des Musters (18) bildet, der angeordnet ist, um den durch das Muster (18) gebildeten Schaltkreis und/oder einen anderen Schaltkreis des Verkleidungselements vor elektrostatischen Entladungen zu schützen.
Verkleidungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Funktionsschicht (6) durch einen Film gebildet ist, der auf mindestens einen Abschnitt der Innenseite (8) und/oder auf mindestens einen Abschnitt der Außenseite (10) der Trägerschicht (2) aufgeklebt oder laminiert ist.
Verfahren zur Herstellung eines Verkleidungselements nach einem der Ansprüche 1 bis 11, umfassend die folgenden Schritte: - Bereitstellen einer Trägerschicht (2), - Aufbringen einer Schicht aus Kohlenstoffmaterial (40) auf mindestens einen Abschnitt der Außenseite (10) und/oder auf mindestens einen Abschnitt der Innenseite (8) der Trägerschicht (2), - Schneiden der Schicht aus Kohlenstoffmaterial (40) über ihre gesamte Stärke, um ein Muster (18) zu bilden, das mindestens einen leitfähigen Bereich (20) aus Kohlenstoffmaterial und mindestens einen nicht leitfähigen Bereich (22) umfasst, der durch eine Durchgangsöffnung in der Schicht aus Kohlenstoffmaterial gebildet ist, um einen Schaltkreis zu erlangen, - Verbinden des leitfähigen Bereichs (20) des Musters (18) der Funktionsschicht (6) elektrisch mit einer Stromquelle.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 12, wobei die Schicht aus Kohlenstoffmaterial (40) durch Laserätzen, chemisches Ätzen, Fräsen oder mechanisches Bohren in das Kohlenstoffmaterial geschnitten wird.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 12 oder 13, wobei das Muster (18) in der Schicht aus Kohlenstoffmaterial (40) vor und/oder nach dem Aufbringen der Schicht aus Kohlenstoffmaterial (40) auf die Trägerschicht (2) hergestellt wird.