[发明专利]基于导电织物材料的柔性且可拉伸的电加热器及其制造方法

说明书

一种特别用于机动车辆应用的电加热构件(10)，其包括均匀厚度(t)的导电扁平形的织物构件(12)和粘性地结合到该织物构件(12)的表面的柔性聚合塑料材料层(26)。该导电织物构件(12)由并排布置并且电分离的至少两个导电织物构件部分(22)形成。所述至少两个织物构件部分(22)中的至少一个电连接到电端子，该电端子可连接到电加热器电源单元(50)。该电加热构件(10)特别用于加热车辆方向盘(46)。

技术领域

本发明涉及一种电加热构件，特别用于机动车辆应用，以及制造这种电加热构件的方法。

背景技术

采用一个或多个电加热构件的电加热装置广泛用于机动车辆工业中，例如通过加热通常的车辆车厢和/或乘客座椅和/或扶手和/或面板，以提供乘客舒适度。电加热装置也用于车辆方向盘中，用于在寒冷的环境条件下启动车辆引擎后立即加热。

如果不运行，则这种电加热构件应该不被车辆使用者注意到，这被认为是对它们的一项要求。另一个要求是在运行过程中尽可能均匀地加热，例如在几摄氏度的范围内，以避免可能被车辆使用者注意到的热点，并也避免热应力的产生而导致的材料疲劳。

这些要求通常排除使用传统加热线，例如由铜或铜-镍(-锰)合金制成的线，其电阻率温度依赖性(resistivity temperature dependence)非常低。

在现有技术中已经提出了使用箔加热器构件的解决方案，即加热器构件具有薄柔性箔或薄膜的外观。

例如，国际申请WO 2015/024909 A1描述了一种用于加热面板的箔加热器。该箔加热器包括分别形成在第一层和第二层中的第一和第二螺旋电阻加热迹线，其符合平坦或弯曲的表面。第一和第二电阻加热迹线中的每一个都具有中心和至少一个外端。电绝缘层布置在第一层和第二层之间。电绝缘层包括容纳电通孔的开口，通过该电通孔，第一和第二电阻加热迹线彼此电接触。该箔加热器兼容在较低温度下运行。由于它们的螺旋形状，加热迹线可以在整个加热表面上基本上没有交叉地密集地布线。因此可以实现明显更均匀的温度分布。

在传统车辆方向盘的情况下，3-D安装对在方向盘上比平坦或略微弯曲的表面处的不显眼安装提出了更高的要求，因为即使弯曲表面也不能出现皱褶。另一个要求是加热器构件应覆盖方向盘的尽可能大的表面。

在WO 2016/096815 A1中描述了一种特别用于方向盘加热的解决方案，其中提出了一种用于方向盘加热和/或感测的平面柔性载体。可用于无皱褶地安装在方向盘的轮缘上的该平面载体包括具有两个纵向侧和两个横向侧的大致矩形形状的平面柔性箔的一部分。横向侧的长度B为轮缘的周长的0.96至1.00倍。在每个纵向侧上提供每单位长度N个切口的数量，其中一侧的切口相对于相对侧上的相对切口部分以交错方式定位。

在WO 2016/096815 A1中提出的一个实施例中，覆盖最大轮缘表面面积的平面柔性载体支撑并联的电加热电路并因此构成加热构件。这些加热构件中的两个附接在方向盘轮缘上，使得它们的接触侧彼此邻接并且相同电位的触点也邻接。该平面柔性载体由热稳定的75μm的聚酯箔组成。该箔用作聚合物厚膜(PTF)电加热电路的基材，该电路通过平板或旋转丝网印刷以三遍印刷进行应用。并联电路采用高导电性PTF银用于馈线和加热，并且表现出正温度系数电阻(PTCR)特性的低导电性PTF炭黑用于加热。打印厚度通常在5到15μm之间。该文献还描述了使用可拉伸的平面柔性箔作为平面载体以进一步增强形状。

在WO 2013/050621 A2中采用了另一种方法，它描述了用于乘客感测和/或加热应用的导电织物，其中传感器和/或加热器可以从背面附接到表面，例如驾驶员座椅、乘客座椅、后座、方向盘、车厢的门侧、变速杆等。