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机动车辆乘客舱构件及用于制造此构件的方法

阅读：1024发布：2020-10-16

专利汇可以提供机动车辆乘客舱构件及用于制造此构件的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种用于机动车辆的乘客舱的构件，尤其是机动车辆仪表板(1)或内部门面板或扶手等，包括由塑料材料制成的刚性支承本体(2)、由塑料材料制成的外装饰表皮(3)，以及由发泡塑料材料制成的填充本体(4)，其设置在刚性本体(2)与外装饰表皮(3)之间，且足够柔性以允许使用者通过将局部压力施加在外装饰表皮(3)上而引起其局部变形。所述刚性本体(2)和所述外表皮(3)具有由带有碳基纳米填料的聚合材料构成的相应功能部分，其具有面对所述填充本体(4)的相应内表面(2A,3A)，内表面包括一个或多个路径(P)，其中通过激光照射使带有碳基纳米填料的所述聚合物材料导电以便限定一个或多个电路，以及一个或多个压阻区域(S)。，下面是机动车辆乘客舱构件及用于制造此构件的方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于机动车辆的乘客舱的构件，尤其是机动车辆仪表板(1)或内部门面板或扶手等，包括：
-由塑料材料制成的刚性支承本体(2)；
-由塑料材料制成的外装饰表皮(3)；以及
-由发泡塑料材料制成的填充本体(4)，其设置在所述刚性本体(2)与所述外装饰表皮(3)之间且足够柔性以允许使用者通过将局部压力施加在所述外装饰表皮(3)上而引起其局部变形，
-其中所述乘客舱构件设有一个或多个电气开关，其可通过将局部压力施加在所述外装饰表皮(3)上而触发，
-所述乘客舱构件的特征在于：
-所述刚性本体(2)和所述外表皮(3)具有由带有碳基纳米填料的聚合材料构成的相应部分；
-所述刚性本体(2)和所述外装饰表皮(3)的所述部分具有面对所述填充本体(4)的相应内表面(2A,3A)，
-所述内表面(2A,3A)包括一个或多个功能化的压阻区域(S)，其中通过激光照射使带有碳基纳米填料的所述聚合材料局部为压阻的，以便限定所述一个或多个电气开关，-所述内表面(2A,3A)包括一个或多个功能化的路径(P)，其中通过激光照射使带有碳基纳米填料的所述聚合材料局部为导电的，以便限定不同于非传导区域的一个或多个电路，所述压阻区域(S)电连接到其上，
-由此限定在所述刚性本体(2)和所述外表皮(3)的内表面(2A,3A)上的所述电路电连接在一起。
2.根据权利要求1所述的构件，其特征在于，限定在所述刚性本体(2)和所述外装饰表皮(3)的内表面(2A,3A)上的所述电路借助于额外的电导体(C)连接在一起。
3.根据权利要求1所述的构件，其特征在于，限定在所述刚性本体(2)和所述外装饰表皮(3)的内表面(2A,3A)上的所述电路以无线模式连接在一起，所述电路限定在包括作用为接收和传送天线的至少一个盘绕路径(A)的所述内表面中的各个上。
4.根据权利要求1所述的构件，其特征在于，所述构件包括用于所述电路的控制的电子控制单元(E)，所述电子控制单元(E)构造成用于监测形成在所述外装饰表皮(3)的内表面上的前述导电路径(P)中的一个或多个的电阻，以及用于在测得的电阻偏离对应于所述外装饰表皮(3)的硬度的最大可接受值的预定值时生成报警信号。
5.一种用于生产根据权利要求1所述的用于机动车辆的乘客舱的构件的方法，其中所述刚性本体(2)和所述外装饰表皮(3)中的各个从带有碳基纳米填料的聚合材料开始获得，其中所述刚性本体(2)和所述外装饰表皮(3)在分开一定距离的位置中预先布置在模具内，以用于将设计成构成由发泡塑料材料制成的所述填充本体(4)的塑料树脂注入它们之间，其中在将所述刚性本体(2)和所述外装饰表皮(3)设置在前述模具中之前，设计成面对发泡塑料材料的填充本体(4)的所述刚性本体(2)和所述外装饰表皮(3)的内表面经历激光照射，以便使构成所述元件的带有碳基纳米填料的聚合材料在限定一个或多个电路的一个或多个路径(P)中导电，且以便使所述内表面(2A,3A)的一个或多个选择区域(S)是压阻的，以便限定可通过将局部压力施加在所述外装饰表皮(3)上而触发的一个或多个电开关。
6.一种用于监测根据权利要求4所述的用于机动车辆的乘客舱的构件的外装饰表皮(3)的硬度的方法，其中形成在所述外装饰表皮(3)的内表面(3A)上的选择的导电路径(P)供有电流，其中由此确定所述导电路径(P)的电阻，且其中在测得的电阻偏离预定值时生成报警信号。

说明书全文

机动车辆乘客舱构件及用于制造此构件的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及用于机动车辆的乘客舱的构件，尤其是机动车辆仪表板或乘客舱的其它构件，诸如内部门面板、扶手等。

[0002] 本发明尤其关于包括以下的类型的用于机动车辆的乘客舱的构件：-由塑料材料制成的刚性支承本体；
-由塑料材料制成的外装饰表皮；以及
-由发泡塑料材料制成的填充本体，其设置在刚性本体与外表皮之间且足够柔性以允许使用者通过将局部压力施加在外表皮上而引起其局部变形。

背景技术

[0003] 上文指出的类型的构件带来的优点是，重现具有与天然或合成皮革的装饰物的高质量构件相同的视觉外观和触摸感觉，同时确保相对低的制造成本。在更常规的解决方案中，以上构件设有开口和座，其设计成接收用于操作机动车辆的各种构件的按钮和对应的布线。另一方面，已经在过去的解决方案中提出了机动车辆仪表板或类似构件，其中与仪表板相关联的电路的元件(诸如电气开关、传感器和对应的电连接)集成在构件中。文献US 7954874 B2中示出了此类型的解决方案的示例。以本申请人的名义提交的欧洲专利申请EP
15179375中描述了此类型的另一个解决方案，其按照54(3) EPC形成现有技术的一部分。

[0004] 权利要求1的前序部分中指出的类型的构件从US 5952630 A已知。

[0005] 本申请人在文献WO 2012/055934 A1中提出了一种经由激光照射在非传导性聚合物基底中产生传导和/或压阻轨迹的方法，其中基底是复合聚合材料，包括：包括非成炭聚合物(即，在热降解之后不易炭化的聚合物)的基质，以及包括碳或碳-氮化物纳米管或碳纳米纤维的分散相。

[0006] 本发明基于找到以上方法对于机动车辆的乘客舱的构件(诸如仪表板、内部门面板、扶手等)的生产的有利应用的期望。

发明内容

[0007] 因此，本发明的目的在于提供本说明书开头指出的类型的用于机动车辆的乘客舱的构件，其将以有利方式利用文献WO 2012/055934 A1中由本申请人提出的方法所提供的可能性。

[0008] 本发明的另外的目的在于通过构件达到前述目的，一方面该构件制造起来简单且廉价，且另一方面，将带来总的说来创新的美观和能触知的特征，且将使得极具功能性、便于使用，且带有对使用者有吸引力的外观。

[0009] 本发明的又一个目的在于提供上文指出的类型的构件，其中可容易集成另外的创新功能，包括监测构成外表皮的塑料材料的老化，以检验构件在与其相关联的气囊爆开的情况下正确工作的适合性。

[0010] 鉴于达到前述目的，本发明的主题是呈现权利要求1的特征的用于机动车辆的乘客舱的构件。

[0011] 在第一实施例中，限定在刚性本体和外表皮的内表面上的电路借助于辅助电导体连接在一起，例如，辅助电导体与直接面对外装饰表皮的构件的刚性本体的部分相关联，而没有由发泡塑料材料制成的填充本体的介入。

[0012] 在备选且特别优选的实施例中，限定在刚性本体和外表皮的内表面上的电路以无线模式连接在一起，这些电路包括刚性本体和外表皮的各个内表面上的作用为接收和传送天线的至少一个盘绕路径。

[0013] 在另外的实施例中，以上构件还包括用于前述电路的控制的电子控制单元，电子控制单元构造成用于监测形成在外装饰表皮的内表面上的前述导电路径中的一个或多个的电阻，以及用于在测得的电阻偏离对应于外装饰表皮的硬度的最大可接受值的预定值时生成报警信号，外表皮的硬度值与区域本身相关联的电阻之间存在直接关联。

[0014] 以上的另外功能是特别期望的，就本申请人进行的实验而言显示出，归因于外表皮的老化而硬化可在气囊爆开之后生成塑料材料碎片的射出，结果对机动车辆的乘客舱的乘员有伤害。附图说明

[0015] 本发明的其它特征和优点将从参照附图的随后的描述中浮现，附图仅通过非限制性示例的方式提供，且在附图中：-图1为根据本发明的机动车辆仪表板的示意性透视图；
-图2为根据图1的线II-II的截面视图的放大比例的细节；
-图2A以放大比例示出了图2的细节。

[0016] -图3为示出根据本发明的方法的步骤的示意图；以及-图4为刚性支承件和图1的仪表板的外表皮的分解和示意性透视图，其中为了更清楚而除去了发泡塑料材料的填充。

具体实施方式

[0017] 在图1中，参考标号1表示整体上的机动车辆仪表板。参看图2，仪表板1包括由塑料材料(例如，聚丙烯)制成的刚性支承本体2。外装饰表皮3施加在刚性本体2上，其中介入由发泡塑料材料(例如，发泡聚氨酯)制成的填充本体4。例如，外装饰表皮3由聚氯乙烯(PVC)或热塑性烯烃(TPO)或聚氨酯(PU)制成。

[0018] 根据本身常规的技术，仪表板1通过以下获得：将刚性本体2和外装饰表皮3设置在模具内分开一定距离的位置处，且例如将可膨胀的双组分树脂注入包括在元件2、3之间的间隙中，树脂交联以形成填充物的本体4。

[0019] 根据本发明的重要特征，根据以本申请人的名义提交的文献WO 2012/055934 A1的教导内容，刚性本体2和外装饰表皮3两者具有由带有碳基纳米填料的聚合材料构成的相应功能化部分。在从以上文献已知的过程中，基础聚合物材料添加有碳基纳米填料，例如，不足以使材料导电的量的碳或碳-氮化物纳米管或碳纳米纤维。两个本体2、3中的各个经历从WO 2012/055934 A1已知的过程，其构想出了将由激光头H(图3)发射的激光束L引导到聚合物材料的基底上，以便使基底沿激光束引起材料炭化的一个或多个路径P导电。

[0020] 图3示意性地示出了激光头H，其可沿两个正交方向X、Y移动，且还配备有用于引起激光束L在平面或在两个相互正交的平面中振荡的器件。图3中示意性示出的解决方案仅通过举例提供，有可能构想出改为基底相对于激光头移动，或构想出基底和激光头的移动的组合。为了更简单和清楚，关于基础材料、纳米填料的类型以及可使用的激光器的类型的细节在本文中未示出，根据文献WO 2012/055934 A1中包含的教导内容，给定其本身得到的这些细节并未落入本发明的范围内，且可以以任何已知方式获得。

[0021] 根据本发明，在这些元件设置在模具中以用于注射将构成发泡塑料材料的填充本体4的树脂之前，致使材料炭化的沿预定路径P的激光照射在刚性本体2和外装饰表皮3的内表面2A、3A上执行。

[0022] 面对填充本体4的内表面2A、3A上形成的导电路径P限定一个或多个电路。此外，形成在两个表面2A、3A上的电路连接在一起。

[0023] 在第一实施例(见图4)中，该连接借助于例如与仪表板1的区域相关联的电导体C执行，其中外表皮3在刚性本体2附近，没有本体4的部分设置在其间。

[0024] 替代地，在也于图3和图4中示出的备选和优选的实施例中，形成在内表面2A、3A上的电路以无线模式连接在一起。出于此目的，导电盘绕路径A形成在各个表面2A、3A上，该路径A限定传送和接收天线以用于无线连接到预先布置在两个表面2A、3A中的另一个上的对应天线A。

[0025] 根据本发明的另外的特征，执行各个内表面2A、3A上的激光照射，以便形成连接到导电线P的压阻区域S(图3和图4)。压阻区域S限定一个或多个电气开关，其可通过将局部压力施加在获得的最终构件的外表皮3上来触发。以此方式，形成在装饰表皮3的内表面上的选择区域S作用为按钮，以用于操作机动车辆的各种构件。施加在区域S上的压力生成电信号，其在无线模式中或经由电导体传送至设在刚性支承件2上的电路，且从其传送至电子控制单元E(图4中示意性示出)，该单元E相应地触发机动车辆中的对应功能。

[0026] 在特别有利的实施例中，电子控制单元E配置成用于定期监测由形成在外装饰表皮3的内表面上的导电路径P限定的电路的选择部分的电阻。由本申请人进行的实验显示，以此方式，有可能监测外装饰表皮3的硬度。表皮3的电阻率且因此电阻随材料的硬度而变化。实验显示，构成外装饰表皮的塑料材料的老化引起硬化。例如，电子控制单元E可编程以用于通过分布在外表皮3的内表面上的导电路径P定期供应电流，且用于由此测量电阻。电子控制单元可编程以用于在测得的电阻偏离预定值的情况下生成报警信号，从而指出材料的不可接受的硬度。在与机动车辆仪表板相关联的气囊爆开的情况下，由于源自外表皮碎裂的塑料材料碎片，外装饰表皮的过大硬度实际上可引起对机动车辆的乘客舱的乘客的伤害。就上文所述的系统而言，因此有可能以简单且有效的方式提供对构成外表皮的材料的老化的监测，以便在过度退化的情况下生成报警信号。

[0027] 当然，在不损害本发明的原理的情况下，构造和实施例的细节可相对于本文仅通过举例所述和所示的内容宽泛地改变，而不因此脱离本发明的范围。

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