用于車輛中的內(nèi)部面板、制造其的方法及車輛內(nèi)部系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種車輛中的車頂結(jié)構(gòu)，其中所述車頂結(jié)構(gòu)(100)設(shè)有用于連接車輛中的電氣設(shè)備的印刷電連接裝置(110)。本發(fā)明還涉及一種用于制造這樣的車頂結(jié)構(gòu)的方法以及一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括電氣設(shè)備、帶有印刷電連接裝置(110)的車頂結(jié)構(gòu)(100)、印刷導電片(112,212,312,412)以及電連接器，其中所述電連接器(530,730)刺入所述車頂結(jié)構(gòu)(100)以使電氣設(shè)備與導電片(112,212,312,412)相連接。
【專利說明】用于車輛中的內(nèi)部面板、制造其的方法及車輛內(nèi)部系統(tǒng)
[0001]本申請是申請日為2010年I月5日、名稱為“帶有集成線束的車頂內(nèi)襯”的第2010800065951號發(fā)明專利申請的分案申請。
[0002]優(yōu)先權(quán)聲明_3] 1.要求優(yōu)先權(quán)
[0004]本申請要求享有(于2009年I月6日提交的)序列號為61/142，769的美國臨時申請的申請日的權(quán)益，該臨時申請的全部內(nèi)容通過參引方式被納入本文。
[0005]發(fā)明背景
[0006]2.摶術(shù)領(lǐng)域
[0007]本發(fā)明涉及車頂結(jié)構(gòu)，尤其涉及車輛頂部系統(tǒng)，所述車輛頂部系統(tǒng)包括帶有集成線束的車頂內(nèi)襯(headliner);本發(fā)明還涉及用于制造這樣的車頂結(jié)構(gòu)的方法以及包括這樣的車頂結(jié)構(gòu)、連接器和導電片的系統(tǒng)。
[0008]3.【背景技術(shù)】
[0009]許多車輛頂部系統(tǒng)都包括位于車輛車頂內(nèi)襯后面的電路布線，以向各種控制裝置提供電能和/或與各種控制裝置進行通信，所述控制裝置為諸如車庫開門器或指南針和/或諸如頂燈等的器件。對于傳統(tǒng)的頂部系統(tǒng)，諸如成股的絕緣銅線或其他金屬線等的標準線被安裝在車頂內(nèi)襯和車頂之間。
[0010]目前，頂部系統(tǒng)通過車輛裝配線上的多個工位處的一系列步驟被安裝到機動車輛中。在裝配時，需要電力作為能量源或者提供信號的單個頂部系統(tǒng)部件被單獨連接至車體電力系統(tǒng)。線束一包括頂部系統(tǒng)部件所需的所有布線一通過例如膠帶或熱熔膠等附接至車頂內(nèi)襯的背面。形成線束的各種電線一般位于車頂內(nèi)襯和車輛的車頂之間。當電線位于車頂內(nèi)襯和車輛的車頂之間時，它們有時會與車頂結(jié)構(gòu)支撐物接觸。所述在電線和車頂結(jié)構(gòu)支撐物之間的接觸會導致電線被夾緊、切斷或者絕緣被擦掉，導致由于電線接觸車體而造成短路。傳統(tǒng)線束所需的絕緣和/或其他包層還顯著地增加了車頂內(nèi)襯的重量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明涉及一種車輛中的車頂結(jié)構(gòu)，其中所述車頂結(jié)構(gòu)設(shè)有用于連接車輛中的電氣設(shè)備的印刷的電連接裝置。在本發(fā)明的上下文中，車頂結(jié)構(gòu)包括布置在車輛的車頂區(qū)域中的任意結(jié)構(gòu)或?qū)?。在所述上下文中的“印?printing) ”或“印刷的(printed) ”包括向表面施加任何導電裝置。導電裝置包括任何導電油墨或任何包括導電體的油墨。根據(jù)本發(fā)明，有利的是，能夠?qū)щ婓w輕易地安裝進車輛的車頂區(qū)域中，以降低車頂結(jié)構(gòu)的重量并且防止電短路。本發(fā)明的另一實施方案包括車輛的車頂內(nèi)襯，該車頂內(nèi)襯包括車頂內(nèi)襯基板(substrate)和車頂內(nèi)襯上的線束，其中所述線束是印刷在車頂內(nèi)襯上的電連接的樣式。在另一些優(yōu)選實施方案中，可以使用導電油墨將所述線束印刷在車頂內(nèi)襯的多個層中的任一個上，諸如，例如在覆蓋層的B側(cè)、在車頂內(nèi)襯基板層的任一側(cè)或者在稀松布(scrim)層上。在一些實施方案中，在線束上方包括一個絕緣層。
[0012]在又一優(yōu)選實施方案中，本發(fā)明涉及車輛車頂內(nèi)襯，其包括具有接觸帶的線束，其中所述線束和接觸帶被印刷在車頂內(nèi)襯上。在又一些優(yōu)選實施方案中，接觸帶包括印刷在車頂內(nèi)襯部件上的導電油墨塊。
[0013]本發(fā)明還涉及一種用于制造車輛中的車頂結(jié)構(gòu)的方法，其中電連接裝置被印刷在車頂結(jié)構(gòu)上。一個優(yōu)選實施方案包括一種用于制造線束和車頂內(nèi)襯的方法，包括在車頂內(nèi)襯部件上印刷線束的線路系統(tǒng)。在又一些優(yōu)選實施方案中，所述線束是使用導電油墨印刷的。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)和方法的各種實施方案的這些和其他特征及優(yōu)點，被描述在下面對根據(jù)本發(fā)明的各種裝置、結(jié)構(gòu)和/或方法的各種示例實施方案的詳細說明中，或者可從其中明了。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]參考下面的附圖，將詳細描述根據(jù)本公開文本的系統(tǒng)和方法的各種示例實施方案，在所述附圖中:
[0016]圖1是車輛內(nèi)部的局部立體圖；
[0017]圖2是本發(fā)明的車頂內(nèi)襯基板的第一示例實施方案的俯視圖，在該車頂內(nèi)襯基板上具有不例的電路；
[0018]圖3是根據(jù)本發(fā)明的成形且修整之后的車頂內(nèi)襯的第一示例實施方案的俯視圖，其包括圖2的車頂內(nèi)襯基板；
[0019]圖4是根據(jù)本發(fā)明的車頂內(nèi)襯的俯視圖；
[0020]圖5是根據(jù)本發(fā)明的應變消除電路(strain relief circuit)的示例實施方案的俯視圖；
[0021]圖6是沿圖4中的線6-6所取的根據(jù)本發(fā)明的車頂內(nèi)襯的第一示例實施方案的局部橫截面圖；
[0022]圖7是根據(jù)本發(fā)明的車頂內(nèi)襯的第二示例實施方案的橫截面圖；
[0023]圖8是根據(jù)本發(fā)明的一連接點的電路系統(tǒng)的示例實施方案的頂視圖；
[0024]圖9是根據(jù)本發(fā)明的電連接器的第一示例實施方案的橫截面圖；
[0025]圖10是根據(jù)本發(fā)明的電連接器的第二示例實施方案的橫截面圖；
[0026]圖11是圖10中示出的電連接器的立體圖；
[0027]圖12是根據(jù)本發(fā)明的電連接器的第三示例實施方案的橫截面圖；
[0028]圖13示意示出了根據(jù)本發(fā)明的車頂結(jié)構(gòu)的一部分；以及
[0029]圖14示意示出了根據(jù)本發(fā)明的又一實施方案。
【具體實施方式】
[0030]在各種示例實施方案中，本發(fā)明涉及頂部系統(tǒng)，其具有用于電連接至集成到車頂內(nèi)襯中的多個部件的線束。例如，所述線束可通過如下方法形成，即，使用導電油墨在車頂內(nèi)襯中心的一部分上印刷布線或電路系統(tǒng)，或者用于產(chǎn)生相同效果的其他方法。所述布線或電路系統(tǒng)可在頂部系統(tǒng)完全裝配好之前或之后被印刷。所述布線或電路系統(tǒng)可被印刷在頂部系統(tǒng)的各個部分中，包括，例如，印刷在稀松布層、基板層，或者附接至頂部系統(tǒng)的薄膜上。由于所述線束縮減了成本、尺寸和重量，因此相比于常規(guī)的頂部系統(tǒng)(例如，車頂內(nèi)襯和線束)，本發(fā)明的頂部系統(tǒng)制造成本較低、所需空間更小且重量較輕。
[0031]在各種示例實施方案中，線束被包括進入一個薄膜層中，該薄膜層被附接至車頂內(nèi)襯或以其他方式被包括在車頂內(nèi)襯中。例如，所述線束可由附接至頂部系統(tǒng)部件的柔性電路形成。
[0032]圖1示出了車輛內(nèi)部的局部視圖。具體地，圖1示出了在前擋風玻璃附近的車頂內(nèi)襯100的一部分。多個頂部系統(tǒng)部件(諸如，各種燈120、遮陽板130以及把手140等)被示為附接至車頂內(nèi)襯100或者附接穿過車頂內(nèi)襯100。其他部件，諸如中央頂部控制臺、控制按鈕等，也通常附接至車頂內(nèi)襯100。這些部件中的許多都需要電力和/或與控制裝置連通以進行工作。這樣的電力和/或通信一般是由位于車頂內(nèi)襯100后面的電線提供的。
[0033]圖2不出了車頂內(nèi)襯基板101的第一不例實施方案,在該車頂內(nèi)襯基板101上設(shè)有一個示例實施方案的印刷線束110。在各種實施方案中，使用導電油墨將印刷線束110施加至車頂內(nèi)襯基板101。所述油墨可通過如下任意方法被施加，例如，包括:油漆、絲網(wǎng)印刷、噴墨印刷、移印(pad printing)、轉(zhuǎn)印(transfer printing)或任何其他公知的或者稍后形成的方法。應變消除電路111和導電片112被設(shè)置在車頂內(nèi)襯基板101上的多個位置處。圖3示出了在車頂內(nèi)襯基板101已被成形和修整為最終形狀之后的圖2的車頂內(nèi)襯基板 101。
[0034]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的車頂內(nèi)襯200的另一實施方案。應注意，將車頂內(nèi)襯基板201形成至其最終形狀可包括將整個或部分的所述車頂內(nèi)襯基板201進行拉伸。拉伸位于線束210下面的基板材料可導致線束210斷裂。圖2和圖3中示出的線束110以及圖4中示出的線束210包括如下的應變消除電路111和211，所述應變消除電路將在下面的車頂內(nèi)襯基板101、201被拉伸的過程中以及該車頂內(nèi)襯基板101、201被拉伸后保持它們的完整性。圖5示出了應變消除電路311的另一實施方案。圖5中示出的彎曲的應變消除電路311能夠經(jīng)得住下面的車頂內(nèi)襯基板101和/或201的共同拉伸量而不斷開連接，在安裝過程中車頂內(nèi)襯基板101受到所述共同拉伸量。盡管圖5示出了具有顯著之字形曲線的應變消除電路311，但也可使用更窄或更淺的曲線，這取決于車頂內(nèi)襯基板301在隨后的處理中將被拉伸的程度。如上面關(guān)于圖2和圖3中所述的，應變消除電路111可被設(shè)置在車頂內(nèi)襯基板101的一個或多個位置處。
[0035]在各種例實施方案中，線束210可位于車頂內(nèi)襯200內(nèi)的多個表面上。在一個示例實施方案中，如圖6中所示，線束210布置在車頂內(nèi)襯基板201的B側(cè)上(即，與織物層相鄰的基板的一側(cè))。在圖7中示出的另一示例實施方案中，線束210被放置在車頂內(nèi)襯基板201的C側(cè)上并且被稀松布層202覆蓋，所述稀松布層可被用于將線束210隔離使其不接觸車輛主體。在各種其他示例實施方案中，線束210可被薄膜層和/或噴涂層一而非織物層202——所覆蓋和/或隔離。
[0036]圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的車頂內(nèi)襯400的一點處的線束410的一部分，在所述點處，一個車頂內(nèi)襯部件被電連接至所述線束410。如圖8中所示，在車頂內(nèi)襯部件(未示出)將要附接至線束410的位置處或其附近，沿著線束410設(shè)置一個或多個導電片412。所述導電片410充當用于連接部件的“目標(target) ”。圖9示出了電連接器530的一個示例實施方案，所述電連接器在導電片512和車頂內(nèi)襯部件520之間形成電連接。如圖9中所示，導電片512位于車頂內(nèi)襯基板501上。所述電連接器530被設(shè)計用于刺入車頂內(nèi)襯織物503、車頂內(nèi)襯基板501以及導電片512。所述電連接器530包括一個鉤狀物531，該鉤狀物防止電連接器530在安裝后與車頂內(nèi)襯基板501分離。如圖9到圖11中所示，車頂內(nèi)襯部件(未示出)包括一個或多個刺入車頂內(nèi)襯400并與導電片412接觸的連接器(未示出)。在各種示例實施方案中，連接器(未示出)可刺入車頂內(nèi)襯中心到達導電片412。電連接器530是將導電片512電連接至車頂內(nèi)襯部件520的導體。如上面關(guān)于圖2和圖3所述，導電片112可被設(shè)置在車頂內(nèi)襯基板101的一個或多個位置處。
[0037]圖10和圖11示出了電連接器630的第二示例實施方案，所述電連接器提供集成線束(未示出)和車頂內(nèi)襯部件620之間的電連接。車頂內(nèi)襯部件620包括電連接器630。電連接器630刺入車頂內(nèi)襯600以接觸連接器片(未示出)。在各種示例實施方案中，電連接器630和/或其他連接器將部件620固定至車頂內(nèi)襯600。
[0038]圖12示出了提供車頂內(nèi)襯部件120和線束710之間電連接的連接器的另一實施方案。在各種示例實施方案中，線束(未示出)被預印刷在一個附接至車頂內(nèi)襯基板701的承載物704上,所述承載物例如熱塑薄膜、非織造稀松布(non-woven scrim)或者紙張等。所述車頂內(nèi)襯基板701包括例如具有大約3_厚度的熱塑材料。連接器730——其包括例如銅材料或鋁材料——被放置在車頂內(nèi)襯基板701中。在車頂內(nèi)襯700成形之后或者在車頂內(nèi)襯基板701的成形過程中，所述連接器730可通過諸如嵌件成型等方法被插入。連接器730的一部分延伸穿過車頂內(nèi)襯織物703。在各種示例實施方案中，連接器730適于連接至車頂內(nèi)襯部件720。在圖12示出的實施方案中，連接器730通過彈簧鎖銷(detent)機構(gòu)732連接至車頂內(nèi)襯部件720，但是代替鎖銷彈簧732或除鎖銷彈簧732以外，還可使用任何已知的或者之后研發(fā)的附接裝置、結(jié)構(gòu)或器件。圖13示意示出了根據(jù)本發(fā)明又一實施方案的車頂結(jié)構(gòu)。車頂結(jié)構(gòu)100包括印刷連接裝置I和基板層2，在所述基板層2上應用印刷連接裝置I。圖14示意示出了根據(jù)本發(fā)明又一實施方案的車頂結(jié)構(gòu)。由導電材料制成的接觸帶998在制造過程中被嵌入車頂內(nèi)襯100中，使得它們與印刷電路110接觸并且延伸進入切口區(qū)域999。所述切口區(qū)域999被以使得接觸帶998不斷裂的方式修整，例如通過沖切或者“半切(kiss-cutting) ”到一受控深度。隔離膜(release film) 997防止塑料或粘合劑殘留物附著到接觸帶998。
[0039]應注意，在本說明書中，對于相對位置(例如，“上”和“下”)的參考僅用于表明各種元件如附圖中那樣被定位。應意識到，具體部件的取向可依賴于它們的應用而極大改變。
[0040]應理解，附圖未必是按比例繪制的。在一些情況下，省略了對理解本發(fā)明不必要的細節(jié)，或者會導致其他細節(jié)難以理解的細節(jié)。當然，應理解，本發(fā)明未必限于此處示出的具體實施方案。
[0041]應理解，如各種示例實施方案中所示，線束的構(gòu)造和布置僅是示例性的。盡管本發(fā)明的線束已被結(jié)合上述的示例實施方案進行描述，但無論已知的或當前的或目前可能無法預見的各種替代、修改、變化、改進和/或?qū)嵸|(zhì)等同物都會變得明了。從而，如上所陳述的根據(jù)本發(fā)明的控制臺的示例實施方案意在是示例性的，而非限制。在不偏離根據(jù)本發(fā)明的主旨和范圍的情況下，可以做出各種變化。因此，上述提供的說明書意在包括所有已知的或者稍后形成的替代、修改、變化、改進和/或?qū)嵸|(zhì)等同物。
【權(quán)利要求】
1.一種用于車輛中的內(nèi)部面板，所述車輛包括多個電氣設(shè)備和一個車輛部件框架，所述內(nèi)部面板包括印刷的電連接裝置和具有一個被導向所述車輛部件框架的內(nèi)表面的基板層，該印刷的電連接裝置用于連接所述車輛中的所述電氣設(shè)備，其中所述印刷的電連接裝置通過使用導電油墨被印刷在所述基板層的所述內(nèi)表面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)部面板，其中所述內(nèi)部面板包括覆蓋所述基板層的外表面的覆蓋層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)部面板，其中所述內(nèi)部面板包括所述車輛部件框架和所述基板層之間的稀松布層，其中所述稀松布層覆蓋所述印刷的電連接裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)部面板，其中所述內(nèi)部面板包括絕緣層，其中所述絕緣層被布置在所述基板層和所述車輛部件框架之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)部面板，進一步包括印刷接觸帶，所述印刷接觸帶嵌入所述基板層內(nèi)并與所述電連接裝置電接觸。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的內(nèi)部面板，其中所述接觸帶包括印刷在所述基板層上的導電油墨塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)部面板，進一步包括應變消除裝置，用于經(jīng)受下面的內(nèi)部面板在安裝至所述車輛的過程中的拉伸，而不斷開所述印刷的電連接裝置內(nèi)的連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)部面板，進一步包括印刷導電片，其中所述導電片能與一個電氣設(shè)備以及所述印刷的電連接裝置相連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)部面板，其中所述印刷的電連接裝置由附接至所述基板層的柔性電路制成。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求1所述的內(nèi)部面板，其中所述電氣設(shè)備需要電力以進行工作。
11.一種用于制造車輛的內(nèi)部面板的方法，所述車輛包括多個電氣設(shè)備，所述方法包括: 使用導電油墨將電連接裝置印刷在所述內(nèi)部面板上；以及 將電連接器刺入所述內(nèi)部面板，以使所述電氣設(shè)備與所述印刷的電連接裝置相連接。
12.—種車輛內(nèi)部系統(tǒng),包括: 電氣設(shè)備； 帶有印刷的電連接裝置和印刷導電片的內(nèi)部面板；以及 電連接器，被刺入所述內(nèi)部面板以使所述電氣設(shè)備與所述導電片相連接， 其中所述印刷的電連接裝置通過使用導電油墨被印刷在所述內(nèi)部面板上。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述電連接器包括固定裝置，用于防止所述電連接器在所述內(nèi)部面板的安裝過程中或在所述內(nèi)部面板的安裝之后與所述內(nèi)部面板分離。
14.一種用于車輛中的內(nèi)部面板，所述車輛包括多個電氣設(shè)備和一個車輛部件框架，所述內(nèi)部面板包括印刷的線束和具有一個被導向所述車輛部件框架的內(nèi)表面的基板層，該印刷的線束用于連接所述車輛中的所述電氣設(shè)備，其中所述線束通過使用導電油墨被印刷在所述基板層的所述內(nèi)表面上。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的內(nèi)部面板，其中所述內(nèi)部面板包括覆蓋所述基板層的外表面的復蓋層。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的內(nèi)部面板，其中所述內(nèi)部面板包括所述車輛部件框架和所述基板層之間的稀松布層，其中所述稀松布層覆蓋所述印刷的線束。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的內(nèi)部面板，其中所述內(nèi)部面板包括絕緣層，其中所述絕緣層被布置在所述基板層和所述車輛部件框架之間。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的內(nèi)部面板，進一步包括印刷接觸帶，所述印刷接觸帶嵌入所述基板層內(nèi)并與所述印刷的線束電接觸。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的內(nèi)部面板，其中所述接觸帶包括印刷在所述基板層上的導電油墨塊。
20.根據(jù)權(quán)利要求14所述的內(nèi)部面板，進一步包括印刷導電片，其中所述導電片能與一個電氣設(shè)備以及所述印刷的線束相連接。
【文檔編號】B60R13/02GK103950415SQ201410207100
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2010年1月5日 優(yōu)先權(quán)日:2009年1月6日
【發(fā)明者】D·J·范豪頓, C·S·克林, B·薩帕克, J·L·約翰遜 申請人:江森自控科技公司