WO2022106172A1 - Funktionsbauteil für ein fahrzeug - Google Patents

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WO2022106172A1
WO2022106172A1 PCT/EP2021/079908 EP2021079908W WO2022106172A1 WO 2022106172 A1 WO2022106172 A1 WO 2022106172A1 EP 2021079908 W EP2021079908 W EP 2021079908W WO 2022106172 A1 WO2022106172 A1 WO 2022106172A1
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temperature
vehicle
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air
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PCT/EP2021/079908
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Martin Friedrich
Stefanus Stahl
Johannes Kolb
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Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
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    • B62D1/06—Rims, e.g. with heating means; Rim covers
    • B62D1/065—Steering wheels with heating and ventilating means

Definitions

  • the invention relates to a functional component for a vehicle. It is known that functional components can fulfill different tasks within a vehicle.
  • a functional component can be designed as a crash component in such a way that it can specifically absorb deformation energy.
  • the invention is based on the object of specifying a functional component for a vehicle which outputs information or temperature information to a person in a simple and cost-effective manner.
  • the idea of the invention relates to at least one part of a functional component which is formed from at least one temperature-sensitive material and/or comprises at least one temperature-sensitive material which is designed in such a way that, at at least one predefined limit temperature, an optically perceptible property for representing the temperature of at least one part temperature information describing the functional component can be changed. Due to the fact that at least part of the functional component undergoes an optically perceptible change depending on its temperature, an observer can already be informed about the temperature of this functional component by looking at it or looking at it. This temperature information can represent decorative information or signal information which z. B. expressly cannot represent a warning character with regard to an area of the functional component that is too hot to be touched.
  • temperature control carried out for signaling purposes, in particular heating, of the functional component described herein can be output in a way that a person can visually perceive it other information is indirectly displayed to the person via the change in the optical properties of the material of the functional component.
  • information indicating an operating state of a vehicle parameter is hereby output.
  • the operating state of the vehicle parameter can include, for example, a parameter that represents a driving characteristic of the vehicle and/or a parameter that relates to an entertainment system of the vehicle.
  • any information about the functional component can be output visually to a person if a temperature control device that is thermally operatively connected to the functional component performs a correspondingly controlled, targeted temperature control of the functional component.
  • the functional component can be arranged or designed in a vehicle interior and/or on an outside of the vehicle in order to emit a visually perceptible signal to a person located in the vehicle interior or to a person located outside of the vehicle.
  • the optically perceptible change in the functional component occurs when the temperature falls below or exceeds a predefined limit.
  • the predefined limit temperature is based on the appropriate selection of a suitable material and/or its arrangement within the functional component, on the temperature ranges within the intended use of the functional component. i.e. e.g. B. that depending on the usual temperatures of the functional component, during its intended use, a possibly slight thermal change takes place in such a way that a targeted optical change is carried out.
  • the predefined limit temperature and/or a temperature control device for targeted temperature control of the functional component can be designed in such a way that activation of the temperature control device results in targeted temperature control of the functional component at least predominantly, preferably exclusively, a targeted optical change in the functional component.
  • the predefined limit temperature at which the optically perceptible property changes is in the range from ⁇ 30° C. to 80° C., preferably in the range from ⁇ 10° C. to 60° C., particularly preferably in the range from ⁇ 5° 40oC to 40oC.
  • the material of the functional component that changes its optical properties as a function of temperature can also be referred to as a thermochromic material.
  • This material can e.g. B. as a coating and / or as, in particular homogeneously present, part of the functional component forming material. That Material can also exhibit luminescence or comprise components which exhibit a luminescent property. This can e.g. B. by performing an infiltration of the functional component forming material with a thermoluminescent filler.
  • the material forming the functional component can also be colored under pressure, e.g. B. a, in particular superficial, through-coating.
  • the perceptibility of the optical change can be made easier for the operator by the fact that adjacent areas of the functional component and/or adjacent functional components adjacent to the functional component have no or a different change in their optically perceptible properties (optical property changes having other limit temperatures and/or other type of optically perceptible property change ) exhibit.
  • the information in particular the temperature information, can display defined first information based on the display that a predefined temperature limit value is exceeded or fallen below, for example if a person exceeds it. If the value is not reached, the operator can be given further defined information that differs from the first information.
  • At least a first area of the functional component is made of a first, temperature-sensitive material and/or comprises at least a first, temperature-sensitive material with a first predefined limit temperature and at least a second area of the functional component made of a second, temperature-sensitive material consists and/or comprises a second, temperature-sensitive material which is designed in such a way that an optically perceptible property can be changed or is changed at least at a predefined, second limit temperature which differs from the first limit temperature. Due to the fact that the two materials and thus the respective areas of the functional component experience an optically perceptible change in properties at different limit temperatures, differentiated temperature information or different predefined information can be output to the viewer.
  • a temperature control device that can be controlled, in particular electrically, can be controlled in such a way that different limit temperature values or different temperature ranges between at least two different limit temperature values can be thermally controlled in a targeted manner. In this way, at least two, preferably at least three, most preferably at least four operating phases, each of which leads to optically differently perceptible states, can be selectively controlled via the temperature control device.
  • At least one area of the functional component consists of a temperature-insensitive material and/or comprises a temperature-insensitive material, the temperature-insensitive material being designed in such a way that it does not change any optically perceptible property when exposed to heat.
  • a temperature range from ⁇ 20° C. to 350° C., preferably from ⁇ 5° C. to 100° C., particularly preferably a temperature range from 5° C. to 50° C., is advantageous as the working range for the optically perceptible property change that does not occur this time.
  • a region of the functional component consists of a material and/or comprises a material, the material having a higher coefficient of thermal conductivity than at least one temperature-sensitive material, preferably has a higher coefficient of thermal conductivity than all temperature-sensitive materials of the functional component.
  • This area of the functional component which has a higher coefficient of thermal conductivity, can also be referred to as a thermal conduction area, the task of which is to ensure that the temperature-sensitive material of the functional component reacts as quickly as possible, even if the temperature-sensitive material of the functional component comes into contact with one of the causative heat sources (z. B. a specifically controllable temperature control) remote position is arranged.
  • the area of the functional component designed as a heat conductor area thus preferably directly touches at least one temperature-sensitive material, preferably all temperature-sensitive material of the functional component. It is also advantageous if the area designed as a heat conductor area is at least partially surrounded by a thermal insulation area, ie an area with a material having the lowest possible coefficient of thermal conductivity. A region of the functional component can already have the lowest possible coefficient of thermal conductivity if this region has a lower coefficient of thermal conductivity than the other regions or than at least one adjacent region of the functional component.
  • the optically perceptible property of the temperature-sensitive material can be reversibly or irreversibly changeable, preferably the optically perceptible property of both a first and a second temperature-sensitive material is designed to be either reversibly or irreversibly changeable. It can also be provided that a first temperature-sensitive material is designed in such a way that its optically perceptible property is reversible and a second temperature-sensitive material is designed in such a way that its optically perceptible property is irreversibly changeable.
  • a functional component equipped with two different temperature-sensitive materials in this way can thus enable the viewer to be informed at the same time as to whether a predefined temperature limit has ever been exceeded (non-reversible material property) and at the same time whether a predefined temperature limit is currently exceeded, ie e.g. that the functional component currently has a certain or higher temperature.
  • a predefined temperature limit has ever been exceeded (non-reversible material property)
  • a predefined temperature limit is currently exceeded, ie e.g. that the functional component currently has a certain or higher temperature.
  • this information can be used to identify whether the functional component has already exceeded a limit temperature, which means that at least one piece of partial information is irreversibly displayed on the functional component.
  • the functional component can advantageously be produced at least partially from an additive manufacturing process.
  • the at least one area of the functional component comprising a temperature-sensitive material can be produced using an additive manufacturing process.
  • the entire functional component can be produced using an additive manufacturing process.
  • the functional component it is also possible for the functional component to be manufactured from a forming process or a primary forming process, at least in some areas. It is thus possible for the functional component to be produced at least partially from an injection molding process.
  • at least one region of the functional component comprising a temperature-sensitive material can be produced at least in sections, in particular completely, from an injection molding process.
  • the entire functional component can be produced using an injection molding process.
  • Examples of advantageous specific manufacturing processes for the at least partial, in particular complete, production of the functional component are: fused deposition modeling, stereolithography, selective laser melting, selective laser sintering, polyjet, multijet fusion, injection molding, extrusion, calendering, foaming, injection blow molding, metal casting or metal sintering.
  • the MultiJet Fusions process is a powder-based technology. The powder bed is evenly heated and a thermally conductive liquid is injected when particles need to be selectively melted. In addition, a heat-inhibiting liquid is injected around the contours for which a sharp edge is desired.
  • PLA, ABS, thermoplastics, duroplastics, PA11, PA12, polypropylene and/or polyethylene can be used as plastic materials for the functional component.
  • a PLA (polylactic acid) filament was used for a FDM (fused deposition modeling) printer method, wherein the optical property change comprised a color change from purple to pink.
  • the printing temperature here is preferably 180°C to 230°C and/or the pressure bed temperature is preferably 0°C to 80°C and/or the printing speed is preferably 40 mm/s to 110 mm/s and/or the moving speed is preferably 90 mm/s to 150 mm/s.
  • the temperature-sensitive material can form a small volume fraction of the functional component, for example the thermochromic material of the functional component can make up a volume fraction of less than 20%, preferably less than 10%.
  • the thermochromic material of the functional component can make up a volume fraction of less than 20%, preferably less than 10%.
  • at least 80% by volume of the functional component is formed from the at least one temperature-sensitive material and/or comprises the temperature-sensitive material, preferably at least 95% by volume or the entire functional component can also be made entirely of a temperature-sensitive material Material may be formed and / or include the temperature-sensitive material.
  • the functional component is simplified in terms of structure, since no combination or connection and the handling of second materials in terms of production technology has to be taken into account.
  • the aforementioned percentages preferably relate to all of the total volume values of all temperature-sensitive materials of the functional component.
  • the temperature-sensitive material of the functional component means those materials which have an optically perceptible change in properties when at least one predefined limit temperature is exceeded.
  • the at least one thermochromic area of the functional component can be permanently connected to the functional component. This means a connection such that a detachment of this area is not intended and, for example--if at all--can only be carried out with an intervention that destroys the functional component.
  • the temperature-sensitive area of the functional component can be formed in one piece or in one piece with the functional component.
  • An area of the functional component can be understood to mean both an integral area, ie an area forming a one-piece component, and an area forming a component of the functional component designed as a separate element. In the case of the separate element, this can be attached to and connected to a functional component as a built part of it.
  • a so-called area of the functional component can be both a delimited, e.g element used, as well as a functional component area produced in situ with the functional component, for example.
  • the mentioned areas of at least one temperature-sensitive material and/or at least one temperature-insensitive material and/or at least one material provided with a higher coefficient of thermal conductivity are included in this definition of an area of the functional component.
  • the at least temporarily changeable, optically perceptible property of the at least one temperature-sensitive or thermochromic material can include the color and/or the degree of transparency and/or the degree of translucency and/or the surface gloss.
  • the viewer of the functional component can perceive temperature information in a simple manner.
  • the degree of image or visual transmission (transparency) and/or the degree of light transmission (translucency) can positively influence the perception of the temperature information for the viewer.
  • the functional component is at least part of an input device of a vehicle.
  • All means that receive an acoustic signal (e.g. microphone) and/or an optical signal (e.g. camera) and/or a tactile signal (e.g. button, switch, lever) from an operator can be understood as input means .
  • a handle for adjusting the position and/or alignment of an interior mirror and/or exterior mirror can be designed as a functional component or include such a component. In general, it is achieved in this way that an optically perceptible piece of information can be visually perceived by an operator directly on the input means.
  • input means for recording tactile or optical signals are typically positioned relative to an operator in such a way that these input means are also clearly visible to the operator, so that an operator can easily recognize a visually perceptible change in a functional component arranged there.
  • This visual signal output can also be easily perceived and classified by the operator intuitively, since for the particularly tactile signal input the operator in many cases already has to focus the input means in the course of operation and thus the operator's attention is conveniently drawn to the location of the optically perceptible signal output or property change of the functional component.
  • the input means is a gear selector element, in particular a gear selector lever.
  • a gear selection element can also be positioned, for example, in such a way that its surface can be clearly seen by a person operating the gear selection element when a vehicle is being operated as intended.
  • a temperature control device can be arranged or formed in or on the gear selection element. This temperature control device can, for example, primarily, in particular exclusively, have the task of a targeted temperature control of the functional component and thus a specifically controlled, optically perceptible change in properties.
  • a targeted temperature control of the gear selection element in particular a gear selector lever, z. B.
  • Gear selector mode-specific information can preferably be displayed visually in this way, e.g. B. whether the vehicle is in an operating mode “neutral gear engaged” and/or “defined forward gear engaged” and/or “defined reverse gear engaged” and/or “sporty driving mode active”.
  • the gear selection element designed as a functional component and/or comprising a functional component can, for example, be installed in the center console, i. H. e.g. B. between a driver and passenger seat and / or in a dashboard, also called instrument panel, and / or arranged or formed on or in the area of a steering wheel.
  • the gear selection element can be designed, for example, as a button and/or switch and/or as an adjusting lever and/or as a rocker switch or button.
  • the input means can be a steering wheel and/or a handlebar, in particular a handlebar grip.
  • the steering wheel can be used as a steering wheel of a motor vehicle, e.g. B. a passenger car or a commercial vehicle, be formed.
  • the handlebar can B. include a handlebar of a two-wheeler, in particular a motorcycle or a bicycle.
  • a handlebar can have a control knob train vehicle, e.g. B. a joystick of an aircraft and / or a construction vehicle or a construction machine.
  • the temperature control of the functional component by means of a temperature control device can, for. B. done by a heating element for heating a steering wheel and / or a handlebar.
  • the temperature control device can fulfill a dual function, according to which both (a) temperature control of an input means for more comfortable use for an operator and (b1) display of temperature information to display a temperature status of the heated input means and/or (b2) other information is or can be output by specifically controlled temperature control of the functional component to output information that does not relate to the temperature control of the functional component as such.
  • the functional component can, for example, form at least part of a supply and/or guiding device for supplying and/or guiding air into an interior of a vehicle, in particular a motor vehicle.
  • a feeding and / or steering device can, for. B. include the interior ventilation of a vehicle.
  • the supply and/or steering device provided with a functional component described herein can, for example, comprise at least one, in particular all, outlet nozzle(s) of such an interior ventilation system of a vehicle.
  • the feeding and / or steering device can, for. B. at least one outlet nozzle and / or at least one handle for changing the direction and / or the volume flow of air, which exits from an outlet area.
  • the outlet nozzle can e.g. B.
  • the supply and/or steering device typically allows temperature-controlled air to flow into a vehicle interior, a visually perceptible change can occur at the at least one outlet nozzle depending on the temperature value of this air, for example, so that a vehicle occupant can visually perceive a change that is dependent on the temperature of the air that is introduced perceptible information on the at least one outlet nozzle can "read".
  • the feeding and/or guiding device has at least one outlet means, which comprises a base body and a guide body that is movably mounted relative to the base body, with (b) the guide body being provided with a guide section at or through which at least a portion of the air supplied and/or directed into the interior of the vehicle flows past or through and (c) at least a portion of the guide body is formed from or comprises the material that changes its optically perceptible property when the temperature changes.
  • the body can z. B.
  • the guide body is rotatably and / or longitudinally movable in such a way that due to the change in the relative position and / or orientation of the base body to the guide body, the air flowing out of the at least one outlet means in its volume flow and / or whose outflow direction can be changed.
  • the guide body comprises guide elements that are grid-like or arranged or formed in the manner of parallel lines.
  • the guide body comprises a channel-like, in particular channel-shaped, guide section provided with an inlet area and an outlet area, through which at least a portion of the air supplied and/or directed via the outlet means into the interior of the vehicle flows, preferably A maximum of 50% by volume, particularly preferably a maximum of 25% by volume, most preferably a maximum of 10% by volume, of the air exiting into the interior via the outlet means is conducted via the channel-like, in particular channel-shaped, guide section.
  • the guide section can be configured, for example, as a guide section that is completely surrounded at least in sections by a jacket section by wall sections formed by the guide body.
  • the air introduced into the interior of the vehicle through the outlet means can penetrate via an inlet area designed as an inlet opening into the channel-like, in particular channel-shaped, guide section and exit from an outlet area designed as an outlet opening from the channel-like, in particular channel-shaped, guide section.
  • the channel-like or channel-shaped guide section can have an at least partially discontinuous cross-section (e.g. porous cross-section section) so that the air guided through the guide section has the most targeted and rapid temperature control possible Change in temperature experienced section of the functional component achieved.
  • the functional component can be designed in such a way that it has a low mass and at the same time a large surface area at a contact area for a medium acting on the functional component (eg air supplied to the interior).
  • a medium acting on the functional component eg air supplied to the interior.
  • the functional component can be porous at least in sections, in particular completely.
  • An at least partially, in particular completely porous design of the functional component also makes it possible for a medium, in particular air, guided on or through the functional component to lead to temperature control of the functional component by the medium or the air as quickly as possible.
  • the functional component is at least part of an exhaust system of a vehicle.
  • the functional component can be designed as part of an insulation of an exhaust gas device or can form the entire insulation.
  • the optical perceptibility of the functional component for an observer can be further advantageously influenced, for example, in that at least a first temperature-sensitive material with a first limit temperature for the optical property change is (a) different from a temperature-insensitive material and/or (b) from at least a second material compared to the first temperature-sensitive material having a different second limit temperature, temperature-sensitive material is at least partially surrounded in such a way that a pattern can be formed at least after the first limit temperature has been exceeded.
  • the pattern can preferably be formed in the form of at least one alphanumeric character and/or at least one pictogram.
  • the pattern that forms can include an alphanumeric character such as letters, characters, words, numbers or punctuation marks.
  • the alternative or additional design of the pattern as a pictogram can be independent of Any language barriers allow the observer of the functional component to detect a risk or, generally speaking, temperature information relating to the functional component.
  • the invention also relates to an arrangement consisting of a functional component described herein and a temperature control device, with thermal energy absorbed and/or emitted by the temperature control device having a thermal effect on the functional component.
  • the temperature control device can be controlled, for example, exclusively or predominantly to control the temperature of the functional component to generate information. i.e. e.g. B. that the temperature control is controlled as a signal transmission to form an optically perceptible signal on the functional component and it is not or hardly about the actual temperature increase of the functional component, but about a change in the optically perceptible properties of the functional component.
  • a temperature increase or heating of a functional component arranged or formed in or on a vehicle interior can also take place—in order to generate targeted optically perceptible information on the functional component—if there is a requirement to cool down the vehicle interior.
  • a vehicle-side air conditioning device compensates for thermal effects that may be counteracting the temperature control device at the same time or at different times.
  • an air conditioning device e.g. B.
  • a vehicle air conditioning system and/or (b) seat heating and/or (c) a sunroof and/or window control and/or (d) a fan setting, in order to counteract the heating effect of the temperature control device, in particular the Heating effect of the temperature control device is compensated at least with regard to its influence on the temperature of the vehicle interior.
  • thermal energy absorbed by the temperature control device means that the functional component is cooled by the temperature control device by transferring heat from the functional component to the temperature control device.
  • releasing thermal energy means that the temperature control device heats the functional component.
  • At least 25%, preferably at least 50%, particularly preferably at least 75%, most preferably at least 95% of the thermal energy absorbed or emitted by the temperature control device can be used to generate at least one piece of descriptive temperature information by overwriting and/or underwriting the predefined limit temperature are used.
  • the temperature control device is used predominantly or almost exclusively (apart from an unintentional or unavoidable temperature control of neighboring components or the environment) for the targeted change of the optically perceptible information or temperature information output via the functional component.
  • the invention relates to a vehicle comprising at least one functional component described herein.
  • the functional component can be at least part of a supply and/or steering device for supplying and/or directing air into an interior of a vehicle, in particular a motor vehicle, with the supply and/or directing of air into the interior having at least two outlet openings , wherein (a) at least one first outlet opening, in particular a first group of outlet openings, is/are embodied as a functional component with a property that changes its optically perceptible property as a function of temperature and (b) at least one further outlet opening, in particular a further group of outlet openings, which exhibits no or a different type of temperature-dependent change in its optically perceptible property, with (c) in at least one operating mode of the feeding and/or guiding device predominantly, preferably at least 70% by volume, particularly preferably at least 90% by volume, at most preferably at least 95% by volume, the via the feeding and/or steering device in air supplied to the interior is introduced via the first outlet
  • control of the air intake of the vehicle could be designed such that in the event that a temperature requested by the vehicle occupants for the air to be introduced does not correspond to the air temperature that can currently be provided, an air conditioning device is operated in a first operating mode, which at a defined, in particular low, Dimension leads air into the interior, with this air flow when a limit temperature is reached, a thermochromic property change is achieved at the appropriately equipped outlet means.
  • the vehicle occupant has information about the air temperature that can currently be provided by the air conditioning system due to the visual change in the functional component. This information can the vehicle occupants z. B. use it to reduce the target temperature (desired temperature) if he now thinks that the currently available air temperature is already suitable for him.
  • the effect described in the previous paragraph can be used in vehicles without automatic air conditioning or without air conditioning. If a minimum air flow is always or at least in phases guided through or past the functional component in order to be able to give the vehicle occupant information about the temperature of an air that can be blown into the interior that can currently be provided via a vehicle heater to control the temperature of the vehicle interior.
  • the invention relates to a method for displaying temperature information of a functional component described herein.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a functional component designed as an outlet nozzle according to one embodiment.
  • thermochromic material on air inlet nozzles, but can also be used on other components.
  • At least part of the functional component 1 can be formed from at least one temperature-sensitive material 2 and/or can comprise at least one temperature-sensitive material 2 and be designed in such a way that, at at least one predefined limit temperature, a property that is optically perceptible to a vehicle occupant 17 to represent a temperature of at least one Part of the functional component 1 descriptive temperature information 3 is changeable.
  • At least a first area 4 of the functional component 1 can be formed, for example, from a first, temperature-sensitive material 2 and/or can comprise at least one first, temperature-sensitive material 2, with the temperature-sensitive material 2 having a first predefined limit temperature and at least a second area of the functional component 1 a second, temperature-sensitive material (not shown) and/or comprises a second, temperature-sensitive material which is designed in such a way that an optically perceptible property can be changed at at least one predefined, second limit temperature that differs from the first limit temperature.
  • At least one area 4 of the functional component 1 comprising a temperature-sensitive material 2 can, for example, at least in sections, in particular complete, be made from an additive manufacturing process.
  • the entire functional component 1 is preferably produced using an additive manufacturing process.
  • At least one region 4 of the functional component 1 comprising a temperature-sensitive material 2 can be produced at least in sections, in particular completely, using an injection molding process. In principle, it is possible for the entire functional component 1 to be produced using an injection molding process.
  • the at least temporarily changeable property of the at least one temperature-sensitive material 2 that is optically perceptible to a vehicle occupant 17 can include, for example, the color and/or the degree of transparency and/or the degree of translucency and/or the surface gloss.
  • the functional component 1 can be at least part of an input device of a vehicle, for example. If the outflow direction of the air discharged via the outlet nozzle is adjusted by directly touching the downstream area and thus in the area of the first area 4, this area 4 can form an input means or a handle for adjusting the outflow direction.
  • the input means can be a gear selector element (not shown), in particular a gear selector lever (not shown).
  • the input means can be arranged or formed in or on a steering wheel (not shown) and/or a handlebar (not shown), in particular a handlebar grip (not shown).
  • the functional component 1 can, for example, be at least part of a supply and/or steering device 7 for supplying and/or steering gas, in particular air 9, into an interior 8 of a vehicle, in particular a motor vehicle.
  • FIG. 1 shows an air outlet nozzle and thus a supply and/or guiding device 7 for supplying and/or guiding gas, in particular air 9, into an interior 8 of a vehicle.
  • the feeding and/or guiding device 7 can comprise at least one outlet means 10 which has a base body 11 and a base body 11 which is movably mounted relative to the base body 11 Guide body 12, wherein (a) the guide body 12 includes a guide section 13, on or through which at least a portion of the air 9 supplied and/or directed into the interior 8 of the vehicle flows past or through and (b) at least a portion of the guide body 12 is formed from or comprises the material 2 that changes its optically perceptible property when the temperature changes.
  • the base body 11 can be designed like a channel, for example the base body 11 is a holding frame through which the air 9 is guided on the one hand and through which the guide body 12 is movably mounted, in particular pivotable about a pivot axis 18, see arrow 24.
  • the end pointing towards the interior 8 or the region of the guide body 12 provided with the thermochromic material is arranged or formed such that the region is easily visible to a vehicle occupant 17 located in the interior 8 .
  • the arrow 19 indicates the intended or typical viewing direction of a vehicle occupant 17 located in the interior 8 .
  • the guide body 12 can, for example, comprise at least one channel-like guide section 16 provided with an inlet area 14 and an outlet area 15, through which at least a portion of the air 9 supplied and/or directed via the outlet means 10 into the interior 8 of the vehicle flows, preferably a maximum of 50 % by volume, particularly preferably at most 25 % by volume, most preferably at most 10 % by volume, of the air 9 exiting into the interior 8 via the outlet means 10 is conducted via the channel-like guide section 16 .
  • the path of the gas or of the air 9 conducted via the outlet means 10 into the interior space 8 is visualized using the arrows 20, 20', 20''. A partial flow of the air 9 is guided along above the guide body 12 and reaches the interior 8 without further significant deflection.
  • a partial flow of the air 9 is guided below the guide body 12, see arrow 20. or at least one deflection element 25 is arranged or formed on the base body 11 .
  • the deflection element 25 can be set up to direct air 9 flowing past the guide body 12 to the inlet area 14 . It can thus be achieved that, even with a low volume flow of the air 9, a relatively large amount of air 9 is guided through the guiding section 16 (cf. arrow 20') in order to prevent an early or a to achieve low latency when the temperature information 3 is output at the first area 4 .
  • the air 9 flowing below the guide body 12, cf. arrow 20′′, is for example combined with the air flow exiting from the outlet area 15 (cf. arrow 20′) and can enter the interior 8 together.
  • a first section 21 of the guide body 12, in particular one that is at a distance from the interior 8, can have a low thermal conductivity and/or heat storage capacity.
  • This first section 21 can preferably extend at least over at least the first third, preferably over at least the first half, particularly preferably over at least the first two-thirds of the guide section 13 viewed in the direction of flow.
  • the conducting section 13 can be thermally connected at least in sections, in particular completely, via a second section 22, which has a higher thermal conductivity than the first section 21, to a third section 23 comprising the thermochromic material.
  • the second section 22 can (a) directly adjoin or touch the, in particular channel-like, conducting section 13 and/or (b) directly the third section 23 having the thermochromic material.
  • the sections 21, 22, 23 of the guide body 12 can, for example, have an open or closed porous structure at least in sections, in particular completely.
  • a closed porous structure can enable a low degree of heat absorption and/or release.
  • An open structure can enable a high degree of heat absorption and/or release due to the high surface area that is effectively connected to the air 9 .
  • the invention also includes an arrangement consisting of a functional component 1 described herein and a temperature control device 17 , with thermal energy absorbed and/or emitted by the temperature control device 17 having a targeted thermal effect on the functional component 1 .
  • the temperature control device 17 is essentially through the air 9 or the air flow formed.
  • the blower device (not shown) and/or the air conditioning device (not shown) and/or the pipework for the air flow can also be understood as a temperature control device 17, since these elements have a defined and/or specifically changeable influence on the temperature of the air flow or of the air and consequently on the thermochromic material of the first region 4 have.
  • the temperature control device 17 can be a heating and/or cooling device, which at least predominantly has the function of heating and/or cooling the temperature-sensitive material 2 .
  • the temperature control device 17 can be arranged or designed in such a way that its actual, in particular exclusive, function is to selectively control the temperature control device 17 to output a corresponding signal that can be visually detected by changing the optically perceptible properties of the temperature-sensitive material 2 to reach.
  • the temperature-sensitive material 2 which can be changed by changing its optically perceptible properties, can for example form the guide body 12 and/or the base body 11 at least in sections, in particular completely. So it is possible that z. B. the edge region of the base body 11 facing the interior 8 can output temperature information 3 visually by means of a temperature-sensitive material 2 arranged or formed there accordingly.
  • the invention can also z. B. comprise a vehicle provided with a functional component 1 described herein.
  • the functional component 1 can, for example, comprise at least part of a supply and/or guidance device 7 for supplying and/or directing air 9 into an interior 8 of a vehicle.
  • Air 9 can be supplied and/or guided into the interior 8 by means of at least two outlet openings, with (a) at least one first outlet opening, in particular a first group of outlet openings, being designed as a functional component 1 with a property that changes its optically perceptible property as a function of temperature and (b) at least one further outlet opening, in particular a further group of outlet openings, which has no or a different type of temperature-dependent change in an optically perceptible property than the first outlet opening.
  • the feeding and/or steering device 7 can, for example, predominantly, preferably at least 70% by volume, particularly preferably at least 90% by volume, most preferably at least 95% by volume, via the feeding and/or Air 9 supplied to the steering device 7 into the interior 8 via the first outlet opening, in particular via the first group of outlet openings, into the interior 8 .
  • the invention also relates to a method for displaying temperature information 3 of a functional component 1 described herein.

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Abstract

Funktionsbauteil (1) für ein Fahrzeug, wobei zumindest ein Teil des Funktionsbauteils (1) aus mindestens einem temperaturempfindlichen Material (2) gebildet ist und/oder mindestens ein temperaturempfindliches Material (2) umfasst, das derart ausgebildet ist, dass bei wenigstens einer vordefinierten Grenztemperatur eine optisch wahrnehmbare Eigenschaft zur Darstellung einer die Temperatur wenigstens eines Teils des Funktionsbauteils (1) beschreibenden Temperaturinformation (3) veränderbar ist.

Description

Funktionsbauteil für ein Fahrzeug
Die Erfindung betrifft ein Funktionsbauteil für ein Fahrzeug. Es ist bekannt, dass Funktionsbauteile unterschiedliche Aufgaben innerhalb eines Fahrzeugs erfüllen können. Zum Beispiel kann ein Funktionsbauteil als Crashbauteil derart ausgebildet sein, dass es gezielt Deformationsenergie aufnehmen kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Funktionsbauteil für ein Fahrzeug anzugeben, welches auf einfache und kostengünstige Weise eine Information bzw. eine Temperaturinformation, an eine Person ausgibt.
Die Aufgabe wird durch ein Funktionsbauteil gemäß Anspruch 1 gelöst. Die hierzu abhängigen Ansprüche betreffen mögliche Ausführungsformen des Funktionsbauteils.
Der Erfindungsgedanke betrifft zumindest ein Teil eines Funktionsbauteils, das aus mindestens einem Temperatur empfindlichen Material gebildet ist und/oder mindestens ein temperaturempfindliches Material umfasst, das derart ausgebildet ist, dass bei wenigstens einer vordefinierten Grenztemperatur eine optisch wahrnehmbare Eigenschaft zur Darstellung einer die Temperatur wenigstens eines Teils des Funktionsbauteils beschreibenden Temperaturinformation veränderbar ist. Dadurch, dass zumindest ein Teil des Funktionsbauteils abhängig von dessen Temperatur eine optisch wahrnehmbare Veränderung erfährt, kann ein Betrachter bereits durch Inaugenscheinnahme bzw. Betrachtung dieses Funktionsbauteils über dessen Temperatur informiert werden. Diese Temperaturinformation kann eine dekorative Information oder eine Signalinformation darstellen, welche z. B. ausdrücklich keinen Warncharakter bzgl. eines für eine Berührung zu heißen Bereichs des Funktionsbauteils darstellen kann. Mit anderen Worten kann durch die zu Signalisierungszwecken ausgeführte Temperierung, insbesondere durch die Erwärmung, des hierin beschriebenen Funktionsbauteils eine Temperaturinformation visuell für eine Person wahrnehmbar ausgegeben werden, wobei diese Temperaturinformation eine in erster Linie nicht die Temperatur als solche betreffenden Informationsgewinn für die Person umfasst, sondern der Person indirekt über die Veränderung der optischen Eigenschaft des Materials des Funktionsbauteils eine anderweitige Information angezeigt wird. Beispielsweise wird hiermit eine einen Betriebszustand eines Fahrzeugparameters angebende Information ausgegeben. Der Betriebszustand des Fahrzeugparameters kann beispielsweise einen eine Fahreigenschaft des Fahrzeugs abbildenden Parameter und/oder einen ein Entertainmentsystem des Fahrzeugs betreffenden Parameter umfassen. Allgemein können jegliche Informationen über das Funktionsbauteil an eine Person visuell ausgegeben werden, sofern über eine in thermischer Wirkverbindung mit dem Funktionsbauteil stehende Temperiereinrichtung eine entsprechend angesteuerte gezielte Temperierung des Funktionsbauteils ausführt. Das Funktionsbauteil kann in einem Fahrzeuginnenraum und/oder an einer Außenseite des Fahrzeugs angeordnet oder ausgebildet sein, um einer im Fahrzeuginnenraum befindlichen bzw. einer außerhalb des Fahrzeugs befindlichen Person ein visuell wahrnehmbares Signal auszugeben.
Die optisch wahrnehmbare Veränderung des Funktionsbauteils erfolgt bei einer Überoder Unterschreitung einer vordefinierten Grenztemperatur. Die vordefinierte Grenztemperatur orientiert sich, durch entsprechende Auswahl eines geeigneten Materials und/oder deren Anordnung innerhalb des Funktionsbauteils, an den innerhalb des bestimmungsgemäßen Gebrauchs des Funktionsbauteils orientierten Temperaturbereichen. D. h. z. B., dass abhängig von den üblichen Temperaturen des Funktionsbauteils, während dessen bestimmungsgemäßen Gebrauchs eine ggf. geringfügige thermische Veränderung derart erfolgt, dass eine gezielte optische Veränderung ausgeführt wird. Alternativ oder zusätzlich kann die vordefinierte Grenztemperatur und/oder eine Temperiereinrichtung zur gezielten Temperierung des Funktionsbauteils derart ausgelegt sein, dass durch Ansteuerung der Temperiereinrichtung ein gezieltes Temperieren des Funktionsbauteils zumindest überwiegend, bevorzugt ausschließlich, eine gezielte optische Veränderung des Funktionsbauteils ausgeführt. Beispielsweise liegt die vordefinierte Grenztemperatur, bei welcher eine Veränderung der optisch wahrnehmbaren Eigenschaft vollzogen wird, im Bereich von -30 °C bis 80 °C, bevorzugt im Bereich von -10 °C bis 60 °C, besonders bevorzugt im Bereich von -5 °C bis 40 °C.
Das temperaturabhängig seine optische Eigenschaft verändernde Material des Funktionsbauteils kann auch als thermochromes Material bezeichnet werden. Dieses Material kann z. B. als Beschichtung und/oder als, insbesondere homogen vorliegender, Bestandteil des das Funktionsbauteil bildenden Material vorliegen. Das Material kann auch eine Lumineszenz aufweisen oder Bestanteile umfassen, welche eine lumineszente Eigenschaft aufweisen. Dies kann z. B. durch das Ausführen einer Infiltrierung des das Funktionsbauteil bildenden Materials mit einem thermolumineszenten Füllstoff erfolgen. Auch kann ein Färben des das Funktionsbauteil bildenden Materials unter Druck erfolgen, z. B. eine, insbesondere oberflächliche, Durchbeschichtung.
Die Wahrnehmbarkeit der optischen Veränderung kann dem Bediener dadurch erleichtert werden, dass angrenzende Bereiche des Funktionsbauteils und/oder angrenzende, dem Funktionsbauteil benachbarte Funktionsbauteile keine oder eine andersartige Veränderung ihrer optisch wahrnehmbaren Eigenschaften (andere Grenztemperaturen aufweisende optische Eigenschaftsveränderungen und/oder andere Art der optisch wahrnehmbaren Eigenschaftsveränderung) aufweisen. Die Information, insbesondere die Temperaturinformation, kann anhand der Anzeige eines Über- oder Unterschreitens eines vordefinierten Temperaturgrenzwertes beispielhaft im Falle des Überschreitens einer Person eine definierte erste Information anzeigen. Im Falle des Unterschreitens kann der Bedienperson eine definierte weitere, von der ersten Information unterschiedliche Information ausgegeben werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass wenigstens ein erster Bereich des Funktionsbauteils aus einem ersten, temperaturempfindlichen Material gebildet ist und/oder mindestens ein erstes, temperaturempfindliches Material mit einer ersten vordefinierte Grenztemperatur umfasst und wenigstens ein zweiter Bereich des Funktionsbauteils aus einem zweiten, temperaturempfindlichen Material besteht und/oder ein zweites, temperaturempfindliches Material umfasst, das derart ausgebildet ist, dass bei wenigstens einer vordefinierten, zweiten, von der ersten Grenztemperatur unterschiedlichen Grenztemperatur eine optisch wahrnehmbare Eigenschaft veränderbar ist oder verändert wird. Dadurch, dass die beiden Materialien und damit die jeweiligen Bereiche des Funktionsbauteils zu unterschiedlichen Grenztemperaturen eine optisch wahrnehmbare Eigenschaftsveränderung erfahren, kann dem Betrachter eine differenziertere Temperaturinformation bzw. unterschiedliche vordefinierte Informationen ausgegeben werden. So kann dem Betrachter bei Wahrnehmung der optischen Veränderung nur eines temperaturempfindlichen Materials angezeigt werden, dass ein erster Temperaturschwellwert überstiegen und/oder unterschritten wurde. Wenn zusätzlich der zweite temperaturempfindliche Bereich und damit die zweite Grenztemperatur überschritten und/oder unterschritten wurde, wird dem Betrachter durch Anzeige der Veränderung der optischen Eigenschaften beider Bereiche angezeigt, dass eine höhere Temperatur (im Falle des jeweiligen Grenztemperaturüberschreitens) vorliegt, da beide Grenztemperaturwerte überschritten wurden. Hieraus kann der Betrachter zum Beispiel eine differenzierte Wahl für Handlungsanweisungen vornehmen und/oder mit thematisch unterschiedlichen Aspekten belegte Informationen visuell empfangen. Hierbei kann eine, insbesondere elektrisch, ansteuerbare Temperiereinrichtung derart ansteuerbar sein, dass gezielt unterschiedliche Grenztemperaturwerte bzw. unterschiedliche Temperaturbereiche zwischen wenigstens zwei unterschiedlichen Grenztemperaturwerten thermisch ansteuerbar sind. Damit können über die Temperiereinrichtung gezielt wenigstens zwei, bevorzugt wenigstens drei, höchst bevorzugt wenigstens vier, zu jeweils optisch unterschiedlich wahrnehmbaren Zuständen führende Betriebsphasen angesteuert werden.
Ferner kann es vorgesehen sein, dass wenigstens ein Bereich des Funktionsbauteils aus einem temperaturunempfindlichen Material besteht und/oder ein temperaturunempfindliches Material umfasst, wobei das temperaturunempfindliche Material derart ausgebildet ist, dass es keine optisch wahrnehmbare Eigenschaft bei Wärmeeinwirkung verändert. Hier ist wiederum als Arbeitsbereich für die diesmal nicht eintretende optisch wahrnehmbare Eigenschaftsveränderung ein Temperaturbereich von -20 °C bis 350 °C, bevorzugt von -5 °C bis 100 °C, besonders bevorzugt ein Temperaturbereich von 5 °C bis 50 °C vorteilhaft. Insbesondere dann, wenn innerhalb der genannten Temperaturbereiche keine optisch wahrnehmbare Eigenschaftsveränderung des, das temperaturunempfindliche Material aufweisenden, Bereichs vorliegt, kann dadurch eine zuverlässige, schnelle und einfach wahrnehmbare Signalisierung der Temperatur zumindest eines Teils des Funktionsbauteils erreicht werden, da der Kontrast des temperaturunempfindlichen Materials zu dem benachbarten temperaturempfindlichen Materials eine erleichtere Wahrnehmung ermöglicht.
Zusätzlich oder alternativ kann es vorgesehen sein, dass ein Bereich des Funktionsbauteils aus einem Material besteht und/oder ein Material umfasst, wobei das Material einen höheren Wärmeleitkoeffizienten aufweist, als wenigstens ein temperaturempfindliches Material, vorzugsweise einen höheren Wärmeleitkoeffizienten aufweist, als sämtliche temperaturempfindliche Materialien des Funktionsbauteils. Dieser mit einem höheren Wärmeleitkoeffizienten ausgestattete Bereich des Funktionsbauteils kann auch als Wärmeleitbereich bezeichnet werden, dessen Aufgabe darin zu sehen ist, ein möglichst schnelles Reagieren des temperaturempfindlichen Materials des Funktionsbauteils zu gewährleisten, auch dann, wenn das temperaturempfindliche Material des Funktionsbauteils an eine von der ursächlichen Wärmequelle (z. B. einer gezielt ansteuerbaren Temperiereinrichtung) entlegenen Position angeordnet ist. Der als Wärmeleiterbereich ausgebildete Bereich des Funktionsbauteils berührt damit vorzugsweise unmittelbar wenigstens ein temperaturempfindliches Material, vorzugsweise sämtliches temperaturempfindliches Material des Funktionsbauteils. Auch ist es vorteilhaft, wenn der als Wärmeleiterbereich ausgebildete Bereich von einem thermischen Isolationsbereich, also einem Bereich mit einem, einen möglichst geringen Wärmeleitkoeffizienten aufweisenden Material zumindest bereichsweise umgeben ist. Ein möglichst geringer Wärmeleitkoeffizient eines Bereichs des Funktionsbauteils kann bereits dann vorliegen, wenn dieser Bereich einen geringeren Wärmeleitkoeffizienten als die übrigen Bereiche oder als zumindest ein benachbarter Bereich des Funktionsbauteils aufweist.
Die optisch wahrnehmbare Eigenschaft des temperaturempfindlichen Materials kann reversibel oder nicht reversibel veränderbar sein, vorzugsweise ist die optisch wahrnehmbare Eigenschaft sowohl eines ersten als auch eines zweiten temperaturempfindlichen Materials entweder reversibel oder nicht reversibel veränderbar ausgebildet. Es kann auch vorgesehen sein, dass ein erstes temperaturempfindliches Material derart ausgebildet ist, dass seine optisch wahrnehmbare Eigenschaft reversibel und ein zweites temperaturempfindliches Material derart ausgebildet ist, dass seine optisch wahrnehmbare Eigenschaft nichtreversibel veränderbar ist. Ein derart mit zwei unterschiedlichen temperaturempfindlichen Materialien ausgestattetes Funktionsbauteil kann damit ermöglichen dem Betrachter gleichzeitig die Information zu geben, ob ein vordefinierter Temperaturgrenzwert jemals überschritten wurde (nicht reversible Materialeigenschaft) und gleichzeitig, ob aktuell ein vordefinierte Temperaturgrenzwert überschritten vorliegt, d. h. z. B., dass das Funktionsbauteil aktuell eine bestimmte oder höhere Temperatur hat. Im Fall der nicht reversiblen Eigenschaftsänderung des Materials kann diese Information dafür genutzt werden, dass erkennbar ist, ob das Funktionsbauteil bereits einmal eine Grenztemperatur überschritten hat, die dazu führt, dass zumindest eine Teilinformation irreversibel an dem Funktionsbauteil angezeigt wird.
Das Funktionsbauteil kann vorteilhafterweise zumindest teilweise aus einem additiven Fertigungsverfahren hergestellt sein. Insbesondere der wenigstens eine, ein temperaturempfindliches Material umfassende Bereich des Funktionsbauteils kann aus einem additiven Fertigungsverfahren hergestellt sein. Alternativ kann das gesamte Funktionsbauteil aus einem additiven Fertigungsverfahren hergestellt sein. Auch ist es möglich, dass das Funktionsbauteil aus einem zumindest bereichsweise aus einem Umform- oder einem Urformverfahren gefertigt sein. So ist es möglich, dass das Funktionsbauteil zumindest teilweise aus einem Spritzgussverfahren hergestellt ist. Insbesondere kann wenigsten ein, ein temperaturempfindliches Material umfassender Bereich des Funktionsbauteils zumindest abschnittsweise, insbesondere vollständig, aus einem Spritzgussverfahren hergestellt sein. Alternativ kann das gesamte Funktionsbauteil aus einem Spritzgussverfahren hergestellt sein.
Als vorteilhafte konkrete Fertigungsverfahren zur zumindest abschnittsweisen, insbesondere zur vollständigen, Herstellung des Funktionsbauteils sind beispielsweise zu nennen: Fused Deposition Modeling, Stereolithographie, Selektives Laser Schmelzen, Selektives Laser Sintern, Polyjet, MultiJet Fusion, Spritzgießen, Extrusion, Kalanderieren, Schäumen, Spritzblasformen, Metallgießen oder Metallsintern. Das MultiJet Fusions-Verfahren ist eine Technologie auf Pulverbasis. Das Pulverbett wird gleichmäßig erhitzt und eine wärmeleitende Flüssigkeit wird eingespritzt, wenn Partikel selektiv geschmolzen werden müssen. Ergänzend wird eine wärmehemmende Flüssigkeit um die Konturen gespritzt, für welche eine scharfe Kante gewünscht werden. Als Kunststoffmaterialien können für das Funktionsbauteil PLA, ABS, Thermoplaste, Duroplaste, PA11 , PA12, Polypropylen und/oder Polyethylen verwendet werden. In einer konkreten beispielhaften Ausführungsform wurde ein PLA (Polylactic Acid bzw. Polymilchsäure)-Filament für ein FDM (Fused Deposition Modeling) Druckerverfahren verwendet, wobei die optische Eigenschaftsänderung eine Farbänderung von lila zu pink umfasste. Die Drucktemperatur beträgt hierbei vorzugsweise 180 °C bis 230 °C und/oder die Druckbetttemperatur beträgt hierbei vorzugsweise 0 °C bis 80 °C und/oder die Druckgeschwindigkeit beträgt hierbei vorzugsweise 40 mm/s bis 110 mm/s und/oder die Bewegungsgeschwindigkeit beträgt hierbei vorzugsweise 90 mm/s bis 150 mm/s.
Das temperaturempfindliche Material kann in einer bevorzugten Ausführungsform einen geringen Volumenanteil des Funktionsbauteils ausbilden, beispielsweise kann das thermochrome Material des Funktionsbauteils einen Volumenanteil von kleiner 20 %, vorzugsweise von kleiner 10 %, ausmachen. Alternativ dazu kann es auch vorteilhaft sein, dass mindestens 80 Vol.-% des Funktionsbauteils aus dem wenigstens einen temperaturempfindlichen Material gebildet wird und/oder das temperaturempfindliche Material umfasst, vorzugsweise können auch mindestens 95 Vol.-% oder das gesamte Funktionsbauteil vollständig aus einem temperaturempfindlichen Material gebildet sein und/oder das temperaturempfindliche Material umfassen. In diesem Fall wird das Funktionsbauteil von der Struktur vereinfacht, da keine Kombination bzw. Verbindung und deren fertigungstechnische Handhabung zweiter Materialien berücksichtigt werden muss. Die vorgenannten Prozentangaben beziehen sich dabei bevorzugt auf sämtliche zusammengerechnete Volumenwerte sämtlicher temperaturempfindlicher Materialien des Funktionsbauteils. Mit dem temperaturempfindlichen Material des Funktionsbauteils sind solche Materialien gemeint, welche eine optisch wahrnehmbare Eigenschaftsveränderung bei Überschreiten wenigstens einer vordefinierten Grenztemperatur aufweisen.
Der wenigstens eine thermochrome Bereich des Funktionsbauteils kann unlösbar mit dem Funktionsbauteil verbunden sein. Dies meint, eine Verbindung derart, dass ein Lösen dieses Bereiches nicht vorgesehen ist und beispielsweise - wenn überhaupt - nur unter einem das Funktionsbauteil zerstörenden Eingriffs vollzogen werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann der temperaturempfindliche Bereich des Funktionsbauteils einteilig bzw. einstückig mit dem Funktionsbauteil ausgebildet sein.
Unter einem Bereich des Funktionsbauteils kann sowohl ein integraler, d.h. ein einen einstückigen Bestandteil bildender Bereich, als auch ein einen als separates Element ausgebildeten Bestandteil des Funktionsbauteils bildender Bereich verstanden werden. Im Falle des separaten Elementes kann dieses als gebauter Teil eines Funktionsbauteils an dieses angesetzt und verbunden werden. Mit anderen Worten kann ein so genannter Bereich des Funktionsbauteils sowohl ein abgegrenztes, z.B. eingesetztes Element, als auch ein z.B. insitu mit dem Funktionsbauteil hergestellter Funktionsbauteilbereich sein. Insbesondere die erwähnten Bereiche wenigstens eines temperaturempfindlichen Materials und/oder wenigstens eines temperaturunempfindlichen Materials und/oder wenigstens eines mit einem höheren Wärmeleitkoeffizienten versehenen Materials sind von dieser Definition eines Bereichs des Funktionsbauteils umfasst.
Die zumindest temporäre veränderbare, optisch wahrnehmbare Eigenschaft des wenigstens einen temperaturempfindlichen bzw. thermochromen Materials kann die Farbe und/oder den Grad der Transparenz und/oder den Grad der Transluzenz und/oder den Oberflächenglanz umfassen. Insbesondere durch eine Veränderung der Farbe des temperaturempfindlichen Materials kann der Betrachter des Funktionsbauteils auf einfache Weise eine Temperaturinformation wahrnehmen. Auch der Grad der Bild- oder Blickdurchlässigkeit (Transparenz) und oder der Grad der Lichtdurchlässigkeit (Transluzenz) kann alternativ oder zusätzlich die Wahrnehmung der Temperaturinformation für den Betrachter positiv beeinflussen.
Hinsichtlich des Anwendungsbereichs des, ein temperaturempfindliches bzw. thermochromes Material umfassenden Funktionsbauteils konnte es sich als vorteilhaft erweisen, wenn das Funktionsbauteil zumindest Teil eines Eingabemittels eines Fahrzeugs ist. Als Eingabemittel können alle ein akustisches Signal (z. B. Mikrofon) und/oder ein optisches Signal (z. B. Kamera) und/oder ein taktiles Signal (z. B. Taster, Schalter, Hebel) einer Bedienperson aufnehmende Mittel verstanden werden. Beispielsweise kann eine Handhabe zur Einstellung der Position und/oder der Ausrichtung eines Innenspiegels und/oder Außenspiegels als Funktionsbauteil ausgebildet sein oder ein solches umfassen. Allgemein wird es damit erreicht, eine optisch wahrnehmbare Information direkt an dem Eingabemittel für eine Bedienperson visuell wahrnehmbar zu machen. Insbesondere Eingabemittel zur Aufnahme taktiler oder optischer Signale sind typischerweise derart relativ zu einer Bedienperson positioniert, dass diese Eingabemittel auch für die Bedienperson gut einsehbar sind, sodass eine Bedienperson eine optische wahrnehmbare Änderung eines dort angeordneten Funktionsbauteils gut erkennen kann. Auch ist diese visuelle Signalausgabe für die Bedienperson intuitiv gut wahrnehmbar und einordenbar, da für die insbesondere taktile Signaleingabe ein Fokussieren des Eingabemittels durch die Bedienperson bereits im Zuge der Bedienung in vielen Fällen vorliegt und damit auf komfortable Weise die Aufmerksamkeit der Bedienperson sich auf den Ort der optisch wahrnehmbaren Signalausgabe bzw. Eigenschaftsänderung des Funktionsbauteils ergibt.
Es ist möglich, dass das Eingabemittel ein Gangwahlelement, insbesondere ein Gangwahlhebel, ist. Auch ein Gangwahlelement kann beispielsweise derart positioniert sein, dass dessen Oberfläche für eine das Gangwahlelement bedienende Person im bestimmungsgemäßen Betrieb eines Fahrzeugs gut einsehbar ist. So ist es möglich, dass in oder an dem Gangwahlelement eine Temperiereinrichtung angeordnet oder ausgebildet ist. Diese Temperiereinrichtung kann beispielsweise in erster Linie, insbesondere ausschließlich, die Aufgabe einer gezielten Temperierung des Funktionsbauteils und damit einer gezielt angesteuerten optisch wahrnehmbaren Eigenschaftsänderung innehaben. Durch eine gezielte Temperierung des Gangwahlelements, insbesondere eines Gangwahlhebels, kann z. B. eine gezielte Veränderung der Farbe zumindest eines Bestandteils des Gangwahlhebels ausgeführt werden, um einen dekorativen Effekt und/oder um eine fahrzeugspezifische Information an einen Fahrzeuginsassen auszugeben. Bevorzugt kann auf diese Weise eine gangwahlhebelbetriebsartspezifische Information visuell angezeigt werden, z. B., ob sich das Fahrzeug in einem Betriebsmodus „Neutralgang eingelegt“ und/oder „definierten Vorwärtsgang eingelegt“ und/oder „definierten Rückwärtsgang eingelegt“ und/oder „sportlicher Fahrmodus aktiv“ befindet.
Das als Funktionsbauteil ausgebildete und/oder ein Funktionsbauteil umfassende Gangwahlelement kann beispielsweise in der Mittelkonsole, d. h. z. B. zwischen einem Fahrer und Beifahrersitz und/oder in einem Armaturenbrett, auch Instrumententafel bezeichnet, und/oder an oder im Bereich eines Lenkrads angeordnet oder ausgebildet sein. Das Gangwahlelement kann beispielsweise als T aster und/oder Schalter und/oder als Stellhebel und/oder als Schalt- oder T astwippe ausgebildet sein.
AB HIER!
Es ist möglich, dass das Eingabemittel ein Lenkrad und/oder ein Lenker, insbesondere ein Lenkergriff, ist. Das Lenkrad kann als Lenkrad eines Kraftfahrzeugs, z. B. eines Personenkraftwagens oder eines Nutzfahrzeugs, ausgebildet sein. Der Lenker kann z. B. eine Lenkstange eines Zweirads, insbesondere eines Motorrads oder eines Fahrrads, umfassen. Auch kann ein Lenker einen Steuerknauf eines Fahrzeugs ausbilden, z. B. einen Joystick eines Flugfahrzeugs und/oder eines Baufahrzeugs bzw. einer Baumaschine.
Die Temperierung des Funktionsbauteils vermittels einer Temperiereinrichtung kann z. B. durch ein Heizelement zur Beheizung eines Lenkrads und/oder eines Lenkers erfolgen. Mit anderen Worten kann die Temperiereinrichtung eine Doppelfunktion erfüllen, wonach sowohl (a) eine Temperierung eines Eingabemittels zur komfortableren Nutzung für einen Bedienperson als auch (b1) eine Anzeige einer Temperaturinformation zur Anzeige eines Temperaturstatus des beheizten Eingabemittels und/oder (b2) eine anderweitige Information durch gezielt gesteuerte Temperierung des Funktionsbauteils zur Ausgabe einer nicht die Temperierung des Funktionsbauteils als solches betreffenden Information ausgegeben wird oder ausgebbar ist.
Das Funktionsbauteil kann beispielsweise zumindest einen Teil einer Zuführ- und/oder Lenkeinrichtung zur Zuführung und/oder Lenkung von Luft in einen Innenraum eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, bilden. Eine derartige Zuführ- und/oder Lenkeinrichtung kann z. B. die Innenraumbelüftung eines Fahrzeugs umfassen. Die mit einem hierin beschriebenen Funktionsbauteil versehene Zuführ- und/oder Lenkeinrichtung kann beispielsweise wenigstens eine, insbesondere sämtliche, Auslassdüse(n) einer derartigen Innenraumbelüftung eines Fahrzeugs umfassen. Die Zuführ- und/oder Lenkeinrichtung kann z. B. wenigstens eine Auslassdüse und/oder wenigstens eine Handhabe zur Veränderung der Richtung und/oder des Volumenstroms an Luft, welche aus einem Auslassbereich austritt, umfassen. Die Auslassdüse kann z. B. ein Strömungsleitelement und/oder einen Strömungsrichtungsversteller umfassen, vorzugsweise ist der temperaturabhängig sich optisch verändernde Bereich des Funktionsbauteils als Bestandteil des Strömungsleitelements bzw. eines Strömungsrichtungsverstellers ausbildet. Dadurch, dass die Zuführ- und/oder Lenkeinrichtung typischerweise temperierte Luft in einen Fahrzeuginnenraum einströmen lässt, kann beispielsweise in Abhängigkeit des Temperaturwerts dieser Luft eine optisch wahrnehmbare Veränderung an der wenigstens einen Auslassdüse erfolgen, sodass ein Fahrzeuginsasse eine von der Temperatur der eingebrachten Luft abhängige optisch wahrnehmbare Information an der wenigstens einen Auslassdüse „ablesen“ kann. In einer vorteilhaften optionalen Weiterführung kann es vorgesehen sein, dass (a) die Zuführ- und/oder Lenkeinrichtung wenigstens ein Auslassmittel aufweist, welches einen Grundkörper und einen relativ zu dem Grundkörper beweglich gelagerten Leitkörper umfasst, wobei (b) der Leitkörper mit einem Leitabschnitt versehen ist, an oder durch welchen zumindest ein Anteil der in den Innenraum des Fahrzeugs zugeführten und/oder gelenkten Luft vorbei oder hindurchströmt und (c) zumindest ein Teil des Leitkörpers aus dem bei Temperaturveränderung seine optisch wahrnehmbare Eigenschaft verändernden Material ausgebildet ist oder dieses umfasst. Der Grundkörper kann z. B. einen Rahmen ausbilden, an welchem beispielsweise der Leitkörper derart dreh- und/oder längsbeweglich gelagert ist, dass aufgrund der Veränderung der relativen Position und/oder Ausrichtung des Grundkörpers zu dem Leitkörper die aus dem wenigstens einen Auslassmittel ausströmende Luft in deren Volumenstrom und/oder in deren Ausströmrichtung veränderbar ist. Beispielsweise umfasst der Leitkörper gitterartige oder nach Art von parallelen Linien angeordnete oder ausgebildete Leitelemente.
Es kann sich hierbei als vorteilhaft erweisen, wenn der Leitkörper einen mit einem Eintrittsbereich und einen Austrittsbereich versehenen kanalartigen, insbesondere kanalförmigen, Leitabschnitt umfasst, durch welchen zumindest ein Anteil der über das Auslassmittel in den Innenraum des Fahrzeugs zugeführten und/oder gelenkten Luft hindurchströmt, bevorzugt wird maximal 50 Vol.-%, besonders bevorzugt wird maximal 25 Vol.-%, höchst bevorzugt wird maximal 10 Vol.-%, der über das Auslassmittel in den Innenraum austretenden Luft über den kanalartigen, insbesondere kanalförmigen, Leitabschnitt geleitet. Der Leitabschnitt kann beispielsweise als ein zumindest abschnittsweise über einen Mantelabschnitt vollumfänglich durch von dem Leitkörper gebildete Wandabschnitte umgebener Leitabschnitt ausgebildet sein. Mit anderen Worten kann zumindest ein Anteil der in den Innenraum des Fahrzeugs durch das Auslassmittel eingebrachten Luft über eine als Einlassöffnung ausgebildeten Eintrittsbereich in den kanalartigen, insbesondere kanalförmigen, Leitabschnitt eindringen und aus einem als Austrittsöffnung ausgebildeten Austrittsbereich aus dem kanalartigen, insbesondere kanalförmigen, Leitabschnitt austreten. Es ist möglich, dass der kanalartige bzw. kanalförmige Leitabschnitt einen zumindest abschnittsweise unstetigen Querschnitt (z. B. porösen Querschnittsabschnitt) aufweist, damit die durch den Leitabschnitt geführte Luft eine möglichst gezielte und schnelle Temperierung des eine optisch wahrnehmbare Veränderung bei Temperaturveränderung erfahrenden Abschnitts des Funktionsbauteils erzielt.
Es ist möglich, dass das Funktionsbauteil derart ausgebildet ist, dass dieses eine geringe Masse und zugleich eine große Oberfläche an einem Kontaktbereich für ein das Funktionsbauteil beaufschlagendes Medium (z. B. dem Innenraum zugeführte Luft) aufweist. Z. B. kann das Funktionsbauteil zumindest abschnittsweise, insbesondere vollständig, porös ausgebildet sein. Auch ermöglicht eine zumindest abschnittsweise, insbesondere vollständige poröse Bauform des Funktionsbauteils, dass ein an oder durch das Funktionsbauteil hindurchgeführtes Medium, insbesondere Luft, möglichst schnell zu einer Temperierung des Funktionsbauteils durch das Medium bzw. die Luft führt.
In einer beispielhaften Ausführungsform ist es vorgehsehen, dass das Funktionsbauteil zumindest ein Teil einer Abgaseinrichtung eines Fahrzeugs ist. Beispielsweise kann das Funktionsbauteil als Teil einer Isolierung einer Abgaseinrichtung ausgebildet sein oder die Isolierung gänzlich ausbilden.
Die optische Wahrnehmbarkeit des Funktionsbauteils für einen Betrachter lässt sich dadurch beispielsweise weiter vorteilhaft beeinflussen, dass wenigstens ein erstes temperaturempfindliches Material mit einer ersten Grenztemperatur zur optischen Eigenschaftsänderung (a) von einem temperaturunempfindlichen Material und/oder (b) von wenigstens einem zweiten, gegenüber dem ersten temperaturempfindlichen Material eine unterschiedliche zweite Grenztemperatur aufweisenden, temperaturempfindlichen Material zumindest derart bereichsweise umgeben ist, dass zumindest nach Überschreiten der ersten Grenztemperatur ein Muster ausbildbar ist. Bevorzugt ist das Muster in Form von wenigstens einem alphanumerischen Zeichen und/oder von wenigstens einem Piktogramm ausbildbar. Hierbei ist es von Vorteil, wenn nach Überschreiten der ersten Grenztemperatur sich ein deutlicher und damit gut wahrnehmbarer Kontrast zwischen dem ersten temperaturempfindlichen Material und dem temperaturunempfindlich Material und/oder dem zweiten temperaturempfindlichen Material einstellt. Das sich ausbildende Muster kann ein alphanumerisches Zeichen wie beispielsweise Buchstaben, Schriftzeichen, Wörter, Zahlen oder auch Satzzeichen umfassen. Insbesondere die alternative oder zusätzliche Ausbildung des Musters als Piktogramm kann es unabhängig von etwaigen Sprachbarrieren dem Betrachter des Funktionsbauteils ermöglichen eine Gefahr oder allgemein ausgedrückt eine das Funktionsbauteil betreffende Temperaturinformation zu erfassen.
Neben dem Funktionsbauteil für ein Fahrzeug betrifft die Erfindung auch eine Anordnung bestehend aus einem hierin beschriebenen Funktionsbauteil und einer Temperiereinrichtung, wobei von der Temperiereinrichtung aufgenommene und/oder abgegebene thermische Energie auf das Funktionsbauteil thermisch einwirkt. Die Temperiereinrichtung kann dabei beispielsweise ausschließlich oder überwiegend zur Temperierung des Funktionsbauteils zur Informationserzeugung angesteuert werden. D. h. z. B., dass die Ansteuerung der Temperierung als Signalübertragung zur Ausbildung eines optisch wahrnehmbaren Signals an dem Funktionsbauteil erfolgt und dabei es nicht oder kaum um die eigentliche Temperaturerhöhung des Funktionsbauteils geht, sondern um eine Veränderung der optisch wahrnehmbaren Eigenschaften des Funktionsbauteils. Beispielsweise kann eine Temperaturerhöhung bzw. Erwärmung eines in oder an einem Fahrzeuginnenraum angeordneten oder ausgebildeten Funktionsbauteils auch erfolgen - um eine gezielte optisch wahrnehmbare Information an dem Funktionsbauteil zu generieren -, wenn eine Anforderung zur Herunterkühlung des Fahrzeuginnenraums vorliegt.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann es vorgesehen sein, dass im Fall der Ansteuerung eines Funktionsbauteils zur Ausgabe einer Information angesteuert von einer Temperiereinrichtung, zeitgleich oder zeitlich versetzt eine fahrzeugseitige Klimatisierungseinrichtung eine Kompensation von durch die Temperiereinrichtung ggf. gegenläufiger thermischer Effekte ausführt. Mit anderen Worten kann es vorgesehen sein, dass wenn eine Anforderung zur Kühlung des Innenraums vorliegt und zugleich eine dieser Anforderung gegenläufige Erwärmung des Innenraums aufgrund des über die Temperiereinrichtung erwärmten Funktionsbauteils zur Erzielung einer gewünschten Signalausgabe vermittels dem Funktionsteil aufgrund dessen thermochromen Eigenschaft erfolgt, eine Klimatisierungseinrichtung, z. B. in Form (a) einer Fahrzeugklimaanlage und/oder (b) einer Sitzheizung und/oder (c) einer Schiebedach- und/oder Fensteransteuerung und/oder (d) einer Gebläseeinstellung eingesetzt wird, um dem Erwärmungseffekt der Temperiereinrichtung entgegenzuwirken, insbesondere den Erwärmungseffekt der Temperiereinrichtung zumindest hinsichtlich dessen Beeinflussung der Temperatur des Fahrzeuginnenraums kompensiert wird.
Eine durch die Temperiereinrichtung aufgenommene thermische Energie meint hierbei ein Kühlen des Funktionsbauteils durch die Temperiereinrichtung durch Übertragung von Wärme von dem Funktionsbauteil auf die Temperiereinrichtung. Ein Abgeben thermischer Energie meint hierbei, dass die Temperiereinrichtung das Funktionsbauteil erwärmt.
Die von der Temperiereinrichtung aufgenommene oder abgegebene thermische Energie kann zu mindestens 25 %, bevorzugt zu mindestens 50 %, besonders bevorzugt zu mindestens 75 %, höchst bevorzugt zu mindestens 95 %, zur Erzeugung wenigstens einer beschreibenden Temperaturinformation durch Über- und/oder Unterschreiben der vordefinierten Grenztemperatur verwendet werden. Mit anderen Worten wird die Temperiereinrichtung überwiegend oder nahezu ausschließlich (bis auf eine unbeabsichtigte bzw. nicht vermeidbare Temperierung von benachbarten Bauteilen oder von der Umgebung) zur gezielten Veränderung der über das Funktionsbauteil ausgegebenen optisch wahrnehmbaren Information bzw. Temperaturinformation verwendet.
Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug umfassend wenigstens ein hierin beschriebenes Funktionsbauteil. Beispielsweise kann das Funktionsbauteil zumindest ein Teil einer Zuführ- und/oder Lenkeinrichtung zur Zuführung und/oder Lenkung von Luft in einen Innenraum eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, sein, wobei die Zuführung und/oder Lenkung von Luft in den Innenraum wenigstens zwei Auslassöffnungen aufweist, wobei (a) wenigstens eine erste Auslassöffnung, insbesondere eine erste Gruppe an Auslassöffnungen, als Funktionsbauteil mit einer temperaturabhängig seine optisch wahrnehmbare Eigenschaft verändern Eigenschaft ausgebildet ist bzw. sind und (b) wenigstens eine weitere Auslassöffnung, insbesondere eine weitere Gruppe an Auslassöffnungen, welche keine oder eine andersartige temperaturabhängige Änderung von dessen optisch wahrnehmbaren Eigenschaft aufweist, wobei (c) in wenigstens einem Betriebsmodus der Zuführ- und/oder Lenkeinrichtung überwiegend, bevorzugt zu mindestens 70 Vol.-%, besonders bevorzugt zu mindestens 90 Vol.-%, höchst bevorzugt zu mindestens 95 Vol.-%, die über die Zuführ- und/oder Lenkeinrichtung in den Innenraum zugeführte Luft über die erste Auslassöffnung, insbesondere über die erste Gruppe an Auslassöffnungen, eingeleitet wird. Damit wird es ermöglicht, in zumindest einem Betriebsmodus gezielt die in den Fahrzeuginnenraum eindringende Luft derart zu führen, dass eine möglichst schnelle und/oder genaue Information über die aktuelle Temperatur der in den Innenraum geführten Luft über das Funktionsbauteil ausgegeben werden kann.
Optional könnte eine Ansteuerung der Lufteinbringung des Fahrzeugs derart ausgestaltet sein, dass in dem Fall, dass eine fahrzeuginsassenseitig angeforderte Temperatur für die einzubringende Luft nicht der aktuell bereitstellbaren Lufttemperatur entspricht, eine Klimaeinrichtung in einem ersten Betriebsmodus betrieben wird, der zu einem definierten, insbesondere geringen, Maß Luft in den Innenraum führt, wobei durch diesen Luftstrom bei Erreichen einer Grenztemperatur eine thermochrome Eigenschaftsänderung an den entsprechend ausgestatteten Auslassmitteln erreicht wird. Damit liegt dem Fahrzeuginsassen durch die optische Veränderung des Funktionsbauteils eine Information über die aktuell bereitstellbare Lufttemperatur der Klimaeinrichtung vor. Diese Information kann der Fahrzeuginsassen z. B. dazu nutzen, um die Soll-Temperatur (Wunschtemperatur) zu reduzieren, wenn er nun der Meinung ist, dass die aktuell bereitstellbare Lufttemperatur bereits passend für ihn ist.
Alternativ oder zusätzlich kann der im vorherigen Absatz beschriebene Effekt in Fahrzeugen ohne Klimaautomatik oder ohne Klimaanlage eingesetzt werden. Wenn stets oder zumindest phasenweise ein Mindestluftstrom in oder an dem Funktionsbauteil durch oder vorbeigeführt wird, um dem Fahrzeuginsassen eine Information über die aktuell über eine Fahrzeugheizung zur Temperierung des Fahrzeuginnenraums bereitstellbaren Temperatur einer in den Innenraum einblasbaren Luft geben zu können.
Schließlich betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Anzeige einer Temperaturinformation eines hierin beschriebenen Funktionsbauteils.
Sämtliche Vorteile, Einzelheiten, Ausführungen und/oder Merkmale des erfindungsgemäßen Funktionsbauteils sind auf die erfindungsgemäße Anordnung, das erfindungsgemäße Fahrzeug und das erfindungsgemäße Verfahren übertragbar bzw. anzuwenden.
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in den Zeichnungen anhand eines als Fahrzeugfunktionsbauteil ausgebildeten die Erfindung umfassenden Funktionsbauteils näher erläutert. Diese zeigen in:
Figur 1 eine Prinzipdarstellung einer als Auslassdüse ausgebildeten Funktionsbauteils gemäß einer Ausführungsform.
Die Erfindung wird anhand einer Lufteinlassdüse eines Fahrzeugs näher erläutert. Die Erfindung ist dabei nicht auf die Anwendung eines thermochromen Materials auf Lufteinlassdüsen beschränkt, sondern auch auf andere Bauteile anwendbar.
Zumindest ein Teil des Funktionsbauteils 1 kann aus mindestens einem temperaturempfindlichen Material 2 gebildet sein und/oder mindestens ein temperaturempfindliches Material 2 umfassen und derart ausgebildet sein, dass bei wenigstens einer vordefinierten Grenztemperatur eine für einen Fahrzeuginsassen 17 optisch wahrnehmbare Eigenschaft zur Darstellung einer die Temperatur wenigstens eines Teils des Funktionsbauteils 1 beschreibenden Temperaturinformation 3 veränderbar ist.
Wenigstens ein erster Bereich 4 des Funktionsbauteils 1 kann beispielsweise aus einem ersten, temperaturempfindlichen Material 2 gebildet sein und/oder mindestens ein erstes, temperaturempfindliches Material 2 umfassen, wobei das temperaturempfindliche Material 2 eine erste vordefinierte Grenztemperatur aufweist und wenigstens ein zweiter Bereich des Funktionsbauteils 1 aus einem zweiten, temperaturempfindlichen Material (nicht dargestellt) besteht und/oder ein zweites, temperaturempfindliches Material umfasst, das derart ausgebildet ist, dass bei wenigstens einer vordefinierten, zweiten, von der ersten Grenztemperatur unterschiedlichen Grenztemperatur eine optisch wahrnehmbare Eigenschaft veränderbar ist.
Wenigstens ein, ein temperaturempfindliches Material 2 umfassender Bereich 4 des Funktionsbauteils 1 kann beispielsweise zumindest abschnittsweise, insbesondere vollständig, aus einem additiven Fertigungsverfahren hergestellt sein. Bevorzugt ist das gesamte Funktionsbauteil 1 aus einem additiven Fertigungsverfahren hergestellt.
Alternativ oder zusätzlich kann wenigstens ein, ein temperaturempfindliches Material 2 umfassender Bereich 4 des Funktionsbauteils 1 zumindest abschnittsweise, insbesondere vollständig, aus einem Spritzgussverfahren hergestellt sein. Grundsätzlich ist es möglich, dass das gesamte Funktionsbauteil 1 aus einem Spritzgussverfahren hergestellt wird.
Die zumindest temporär veränderbare, für einen Fahrzeuginsassen 17 optisch wahrnehmbare Eigenschaft des wenigstens einen temperaturempfindlichen Materials 2 kann beispielsweise die Farbe und/oder den Grad der Transparenz und/oder den Grad der Transluzenz und/oder den Oberflächenglanz umfassen.
Das Funktionsbauteil 1 kann beispielsweise zumindest Teil eines Eingabemittels eines Fahrzeugs sein. Sofern einer Verstellung der Ausströmrichtung der über die Auslassdüse abgegebenen Luft durch unmittelbare Berührung des stromabliegenden Bereichs und damit im Bereich des ersten Bereichs 4 erfolgt, kann dieser Bereich 4 ein Eingabemittel bzw. eine Handhabe für eine Verstellung der Ausströmrichtung bilden.
Es ist möglich, dass das Eingabemittel ein Gangwahlelement (nicht dargestellt), insbesondere ein Gangwahlhebel (nicht dargestellt), ist. Das Eingabemittel kann alternativ oder zusätzlich in oder an einem Lenkrad (nicht dargestellt) und/oder einen Lenker (nicht dargestellt), insbesondere einen Lenkergriff (nicht dargestellt), angeordnet oder ausgebildet sein.
Das Funktionsbauteil 1 kann beispielsweise zumindest ein Teil einer Zuführ- und/oder Lenkeinrichtung 7 zur Zuführung und/oder Lenkung von Gas, insbesondere von Luft 9, in einen Innenraum 8 eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, sein. In Figur 1 ist eine Luftauslassdüse und damit eine Zuführ- und/oder Lenkeinrichtung 7 zur Zuführung und/oder Lenkung von Gas, insbesondere von Luft 9, in einen Innenraum 8 eines Fahrzeugs dargestellt. Dabei kann die Zuführ- und/oder Lenkeinrichtung 7 wenigstens ein Auslassmittel 10 umfassen, welches einen Grundkörper 11 und einen relativ zu dem Grundkörper 11 beweglich gelagerten Leitkörper 12 umfasst, wobei (a) der Leitkörper 12 einen Leitabschnitt 13 umfasst, an oder durch welchen zumindest ein Anteil der in den Innenraum 8 des Fahrzeugs zugeführten und/oder gelenkten Luft 9 vorbei oder hindurchströmt und (b) zumindest ein Teil des Leitkörpers 12 aus dem bei Temperaturveränderung seine optisch wahrnehmbare Eigenschaft verändernden Material 2 ausgebildet ist oder dieses umfasst. Der Grundkörper 11 kann kanalartig ausgebildet sein, beispielsweise ist der Grundkörper 11 ein Halterahmen, durch welchen einerseits die Luft 9 hindurchgeführt wird und andererseits der Leitkörper 12 beweglich, insbesondere über eine Schwenkachse 18 schwenkbar, gelagert ist, vgl. Pfeil 24.
Das zum Innenraum 8 weisende Ende bzw. der zum Innenraum 8 weisende Bereich des mit dem thermochromen Material versehenen Leitkörpers 12 ist dabei derart angeordnet oder ausgebildet, dass der Bereich für einen sich im Innenraum 8 befindlichen Fahrzeuginsassen 17 leicht ersichtlich ist. Der Pfeil 19 zeigt die bestimmungsgemäße bzw. typische Blickrichtung eines im Innenraum 8 befindlichen Fahrzeuginsassen 17 an.
Der Leitkörper 12 kann beispielsweise wenigstens einen mit einem Eintrittsbereich 14 und einen Austrittsbereich 15 versehenen kanalartigen Leitabschnitt 16 umfassen, durch welchen zumindest ein Anteil der über das Auslassmittel 10 in den Innenraum 8 des Fahrzeugs zugeführten und/oder gelenkten Luft 9 hindurchströmt, bevorzugt wird maximal 50 Vol.-%, besonders bevorzugt wird maximal 25 Vol.-%, höchst bevorzugt wird maximal 10 Vol.-%, der über das Auslassmittel 10 in den Innenraum 8 austretenden Luft 9 über den kanalartigen Leitabschnitt 16 geleitet. Der Weg des über das Auslassmittel 10 in den Innenraum 8 geführten Gases bzw. der Luft 9 ist anhand der Pfeile 20, 20‘, 20“ visualisiert. Ein Teilstrom der Luft 9 wird oberhalb des Leitkörpers 12 entlanggeführt und gelangt ohne weitere nennenswerte Ablenkung in den Innenraum 8. Ein Teilstrom der Luft 9 wird unterhalb des Leitkörpers 12 geführt, vgl. Pfeil 20. Es ist möglich, dass an dem Leitkörper 12 und/oder an dem Grundkörper 11 wenigstens ein Ablenkelement 25 angeordnet oder ausgebildet ist. Das Ablenkelement 25 kann dazu eingerichtet sein, an dem Leitkörper 12 vorbeiströmende Luft 9 zum Eintrittsbereich 14 zu lenken. Damit kann erreicht werden, dass auch bei einem geringen Volumenstrom der Luft 9 relativ viel Luft 9 durch den Leitabschnitt 16 geführt wird (vgl. Pfeil 20‘), um eine frühzeitige bzw. eine geringe Latenz bei der Ausgabe der Temperaturinformation 3 an dem ersten Bereich 4 zu erreichen.
Die unterhalb des Leitköpers 12 strömende Luft 9, vgl. Pfeil 20“ wird beispielsweise mit dem aus dem Austrittsbereich 15 austretenden Luftstroms (vgl. Pfeil 20‘) zusammengeführt und kann gemeinsam in den Innenraum 8 eintreten.
Es kann vorgesehen sein, dass das Funktionsbauteil 1 unterschiedliche Abschnitte 21 , 22, 23 mit unterschiedlichen Wärmeleit- und/oder Wärmespeicherfähigkeiten aufweisen. So kann beispielsweise ein erster, insbesondere von dem Innenraum 8 beabstandeter, Abschnitt 21 des Leitkörpers 12 eine geringe Wärmeleit- und/oder Wärmespeicherfähigkeit aufweisen. Dieser erste Abschnitt 21 kann sich vorzugsweise zumindest über mindestens das erste Drittel, bevorzugt über mindestens die erste Hälfte, besonders bevorzugt über mindestens die ersten Zweidrittel des Leitabschnitts 13 in Strömungsrichtung betrachtet erstrecken. Der Leitabschnitt 13 kann zumindest abschnittsweise, insbesondere vollständig, über einen zweiten, eine im Vergleich zu dem ersten Abschnitt 21 eine höhere Wärmeleitfähigkeit aufweisenden Abschnitt 22 mit einem das thermochrome Material umfassenden dritten Abschnitt 23 thermisch verbunden sein. Mit anderen Worten kann der zweite Abschnitt 22 (a) unmittelbar an den, insbesondere kanalartigen, Leitabschnitt 13 und/oder (b) unmittelbar an den das thermochorme Material aufweisenden dritten Abschnitt 23 angrenzen bzw. diesen berühren.
Die Abschnitte 21 , 22, 23 des Leitkörpers 12 können beispielsweise zumindest abschnittsweise, insbesondere vollständig, eine offene oder geschlossene poröse Struktur aufweisen. Eine geschlossene poröse Struktur kann dabei einen geringen Grad an Wärmeaufnahme und/oder -abgabe ermöglichen. Eine offene Struktur kann durch die hohe effektiv mit der Luft 9 in Verbindung stehende Oberfläche einen hohen Grad der Wärmeaufnahme und/oder -abgabe ermöglichen.
Ferner umfasst die Erfindung eine Anordnung bestehend aus einem hierin beschriebenen Funktionsbauteil 1 und einer Temperiereinrichtung 17, wobei von der Temperiereinrichtung 17 aufgenommene und/oder abgegebene thermische Energie auf das Funktionsbauteil 1 gezielt thermisch einwirkt. In der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform ist die Temperiereinrichtung 17 im Wesentlichen durch die Luft 9 bzw. die Luftströmung gebildet. Es kann auch die Gebläseeinrichtung (nicht dargestellt) und/oder die Klimatisierungseinrichtung (nicht dargestellt) und/oder die Verrohrung für die Luftströmung als Temperiereinrichtung 17 verstanden werden, da diese Elemente einen definierten und/oder gezielt veränderbaren Einfluss auf die Temperatur des Luftstroms bzw. der Luft und folglich auf das thermochrome Material des ersten Bereichs 4 haben. Die Temperiereinrichtung 17 kann alternativ oder zusätzlich eine Heiz- und/oder Kühleinrichtung sein, welche zumindest überwiegend die Funktion des Erwärmens und/oder des Kühlens des temperaturempfindlichen Materials 2 innehat. Mit anderen Worten kann die Temperiereinrichtung 17 derart angeordnet oder ausgebildet sein, dass deren eigentliche, insbesondere ausschließliche, Funktion darin liegt, durch eine gezielte Ansteuerung der Temperiereinrichtung 17 eine entsprechende, durch die Veränderung der optisch wahrnehmbaren Eigenschaften des temperaturempfindlichen Materials 2 eine gezielte visuelle erfassbare Signalausgabe zu erreichen.
Das durch Veränderung seiner optisch wahrnehmbaren Eigenschaften veränderbare temperaturempfindliche Material 2 kann beispielsweise zumindest abschnittsweise, insbesondere vollständig, den Leitkörper 12 und/oder den Grundkörper 11 ausbilden. So ist es möglich, dass z. B. der dem Innenraum 8 zugewandte Randbereich des Grundkörpers 11 durch ein dort entsprechend angeordnetes oder ausgebildetes temperaturempfindliches Material 2 eine Temperaturinformation 3 visuell ausgeben kann.
Die Erfindung kann ferner z. B. ein mit einem hierin beschriebenen Funktionsbauteil 1 versehenes Fahrzeug umfassen. Das Funktionsbauteil 1 kann beispielsweise zumindest ein Teil einer Zuführ- und/oder Lenkeinrichtung 7 zur Zuführung und/oder Lenkung von Luft 9 in einen Innenraum 8 eines Fahrzeugs umfassen. Die Zuführung und/oder Lenkung von Luft 9 in den Innenraum 8 kann vermittels wenigstens zweier Auslassöffnungen erfolgen, wobei (a) wenigstens eine erste Auslassöffnung, insbesondere eine erste Gruppe an Auslassöffnungen, als Funktionsbauteil 1 mit einer temperaturabhängig seine optisch wahrnehmbare Eigenschaft verändern Eigenschaft ausgebildet ist und (b) wenigstens eine weitere Auslassöffnung, insbesondere eine weitere Gruppe an Auslassöffnungen, welche keine oder eine andersartige temperaturabhängige Änderung einer optisch wahrnehmbaren Eigenschaft als die erste Auslassöffnung aufweist. In wenigstens einem Betriebsmodus kann die Zuführ- und/oder Lenkeinrichtung 7 beispielsweise überwiegend, bevorzugt zu mindestens 70 Vol.-%, besonders bevorzugt zu mindestens 90 Vol.-%, höchst bevorzugt zu mindestens 95 Vol.-%, die über die Zuführ- und/oder Lenkeinrichtung 7 in den Innenraum 8 zugeführte Luft 9 über die erste Auslassöffnung, insbesondere über die erste Gruppe an Auslassöffnungen, in den Innenraum 8 einleiten.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Anzeige einer Temperaturinformation 3 eines hierin beschriebenen Funktionsbauteils 1.
Bezugszeichenliste
1 Funktionsbauteil
2 temperaturempfindliches Material
3 T emperaturinformation
4 erster Bereich
5 zweiter Bereich
6 temperaturunempfindliches Material
7 Zuführ- und/oder Lenkeinrichtung
8 Innenraum
9 Luft
10 Auslassmittel
11 Grundkörper von 10
12 Leitkörper von 10
13 Leitabschnitt von 12
14 Eintrittsbereich
15 Austrittsbereich
16 Leitabschnitt
17 Fahrzeuginsassen
18 Schwenkachse
19 Pfeil
20, 20‘, 20“ Pfeil
21 erster Abschnitt von 12
22 zweiter Abschnitt von 12
23 dritter Abschnitt von 12
24 Pfeil
25 Ablenkelement

Claims

23
ANSPRÜCHE Funktionsbauteil (1) für ein Fahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil des Funktionsbauteils (1) aus mindestens einem temperaturempfindlichen Material (2) gebildet ist und/oder mindestens ein temperaturempfindliches Material
(2) umfasst, das derart ausgebildet ist, dass bei wenigstens einer vordefinierten Grenztemperatur eine optisch wahrnehmbare Eigenschaft zur Darstellung einer die Temperatur wenigstens eines Teils des Funktionsbauteils (1) beschreibenden Temperaturinformation
(3) veränderbar ist. Funktionsbauteil (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein erster Bereich (4) des Funktionsbauteils (1) aus einem ersten, temperaturempfindlichen Material (2) gebildet ist und/oder mindestens ein erstes, temperaturempfindliches Material (2) umfasst, wobei das temperaturempfindliche Material (2) eine erste vordefinierten Grenztemperatur umfasst und wenigstens ein zweiter Bereich des Funktionsbauteils (1) aus einem zweiten, temperaturempfindlichen Material besteht und/oder ein zweites, temperaturempfindliches Material umfasst, das derart ausgebildet ist, dass bei wenigstens einer vordefinierten, zweiten, von der ersten Grenztemperatur unterschiedlichen Grenztemperatur eine optisch wahrnehmbare Eigenschaft veränderbar ist. Funktionsbauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein, ein temperaturempfindliches Material (2) umfassender Bereich (4) des Funktionsbauteils (1) zumindest abschnittsweise, insbesondere vollständig, aus einem additiven
Fertigungsverfahren hergestellt ist, bevorzugt ist das gesamte
Funktionsbauteil (1) aus einem additiven Fertigungsverfahren hergestellt.
4. Funktionsbauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein, ein temperaturempfindliches Material (2) umfassender Bereich (4) des Funktionsbauteils (1) zumindest abschnittsweise, insbesondere vollständig, aus einem Spritzgussverfahren hergestellt ist, bevorzugt ist das gesamte Funktionsbauteil (1) aus einem Spritzgussverfahren hergestellt.
5. Funktionsbauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest temporär veränderbare, optisch wahrnehmbare Eigenschaft des wenigstens einen temperaturempfindlichen Materials (2) die Farbe und/oder den Grad der Transparenz und/oder den Grad der Transluzenz und/oder den Oberflächenglanz umfasst.
6. Funktionsbauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionsbauteil (1) zumindest Teil eines Eingabemittels eines Fahrzeugs ist.
7. Funktionsbauteil (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Eingabemittel ein Gangwahlelement, insbesondere ein Gangwahlhebel, ist.
8. Funktionsbauteil (1) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Eingabemittel ein Lenkrad und/oder ein Lenker, insbesondere ein Lenkergriff, ist.
9. Funktionsbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionsbauteil (1) zumindest ein Teil einer Zuführ- und/oder Lenkeinrichtung (7) zur Zuführung und/oder Lenkung von Gas, insbesondere von Luft (9), in einen Innenraum (8) eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, ist. Funktionsbauteil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass
- die Zuführ- und/oder Lenkeinrichtung (7) wenigstens ein Auslassmittel (10) umfasst, welches einen Grundkörper (11) und einen relativ zu dem Grundkörper (11) beweglich gelagerten Leitkörper (12) umfasst, wobei
- der Leitkörper (12) einen Leitabschnitt (13) umfasst, an oder durch welchen zumindest ein Anteil der in den Innenraum (8) des Fahrzeugs zugeführten und/oder gelenkten Luft (9) vorbei oder hindurchströmt und
- zumindest ein Teil des Leitkörpers (12) aus dem bei Temperaturveränderung seine optisch wahrnehmbare Eigenschaft verändernden Material (2) ausgebildet ist oder dieses umfasst. Funktionsbauteil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Leitkörper (12) einen mit einem Eintrittsbereich (14) und einen Austrittsbereich (15) versehenen kanalartigen Leitabschnitt (16) umfasst, durch welchen zumindest ein Anteil der über das Auslassmittel (10) in den Innenraum (8) des Fahrzeugs zugeführten und/oder gelenkten Luft (9) hindurchströmt, bevorzugt wird maximal 50 Vol-%, besonders bevorzugt wird maximal 25 %, höchst bevorzugt wird maximal 10 %, der über den Austrittsbereich (15) in den Innenraum (8) austretenden Luft (9) über den kanalartigen Leitabschnitt (16) geleitet. Anordnung bestehend aus einem Funktionsbauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und einer Temperiereinrichtung (17), wobei von der Temperiereinrichtung (17) aufgenommene und/oder abgegebene thermische Energie auf das Funktionsbauteil (1) thermisch einwirkt. Fahrzeug umfassend wenigstens ein Funktionsbauteil (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11. 26 Fahrzeug nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das das Funktionsbauteil (1) zumindest ein Teil einer Zuführ- und/oder Lenkeinrichtung (7) zur Zuführung und/oder Lenkung von Luft (9) in einen Innenraum (8) eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, ist, wobei die Zuführung und/oder Lenkung von Luft (9) in den Innenraum (8) wenigstens zwei Auslassöffnungen aufweist, wobei
- wenigstens eine erste Auslassöffnung, insbesondere eine erste Gruppe an Auslassöffnungen, als Funktionsbauteil (1) mit einer temperaturabhängig seine optisch wahrnehmbare Eigenschaft verändern Eigenschaft ausgebildet ist und
- wenigstens eine weitere Auslassöffnung, insbesondere eine weitere Gruppe an Auslassöffnungen, welche keine oder eine andersartige temperaturabhängige Änderung einer optisch wahrnehmbaren Eigenschaft als die erste Auslassöffnung aufweist, wobei in wenigstens einem Betriebsmodus der Zuführ- und/oder Lenkeinrichtung (7) überwiegend, bevorzugt zu mindestens 70 Vol.-%, besonders bevorzugt zu mindestens 90 Vol.-%, höchst bevorzugt zu mindestens 95 Vol.-%, die über die Zuführ- und/oder Lenkeinrichtung (7) in den Innenraum (8) zugeführte Luft (9) über die erste Auslassöffnung, insbesondere über die erste Gruppe an Auslassöffnungen, in den Innenraum (8) eingeleitet wird. Verfahren zur Anzeige einer Temperaturinformation eines Funktionsbauteils (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11.
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