感应加热弹性体仪表板制造技术

本发明专利技术公开了一种感应加热弹性体仪表板，具有热塑性弹性体底层、环形线圈、热塑性弹性体面层，热塑性弹性体底层与热塑性弹性体面层将环形线圈夹持并密封在其中间；线圈层优选为碳纤维制成的螺旋状盘绕的线圈，线圈层的两端分别穿越热塑性弹性体面层与开关元件的两个接线端连接。本发明专利技术的碳纤维电线既可作为磁感应线圈，又作为电热元件；配套无线充电发射器发射时，可以给所述的仪表板加热，而且内置的环形线圈增加了仪表板的力学强度，同时具有消除表面静电的功能。除表面静电的功能。除表面静电的功能。

【技术实现步骤摘要】
感应加热弹性体仪表板
[0001]本申请要求享受下列专利的优先权：申请号为2022109347996；专利技术创造名称为“车用无线加热热塑性弹性体面板”。


[0002]本专利技术涉及一种具有电热功能的热塑性弹性体饰材或者仪表面板。

技术介绍

[0003]热塑性弹性体（TPE）是一种有弹性的聚合物，该材料的机械性能主要与材料本身的硬度和在不同的环境下的特性有关。
[0004]TPE材料可以分为很多种：（1）聚醚嵌段酰胺（PEBA）：它是一种先进的聚酰胺弹性体，具有良好的性能，如弹性、柔韧性、低温恢复性、耐磨性和耐化学性等。
[0005]（2）苯乙烯类热塑性橡胶（SBS，SEBS）：它们是苯乙烯类热塑性聚合物，常用于生产各种需要弹性，柔软触感和美观的产品。与SBS相比，SEBS在某些特定应用中表现更好。
[0006]（3）热塑性聚氨酯（TPU）：它是属于聚酯和聚醚族的聚合物。是一种具有很高的抗撕裂性、耐磨性和耐割性的弹性体。
[0007]（4）热塑性硫化橡胶（TPV）：该聚合物的组成包括弹性体硫化橡胶或交联的硫化橡胶。这种硫化/交联过程使得TPV具有优异的热塑性、弹性和柔韧性等特点。
[0008]2021年8月《电子制作》刊登的“关于智能一体化无线充电恒温桌垫的设计”，介绍了一种依靠空间磁场耦合将供电端的电能传输给电子设备电池从而对其进行无线充电的技术。这一充电技术能够不通过实物连接便实现两者之间电能的传输，打破空间与距离的隔阂，使充电更加灵活、方便、安全。采用了热敏电阻、线圈、电热丝、数字电路控制等多种电子元件设计制作，电路比较复杂。

技术实现思路

[0009]专利技术目的：提供一种具有无线感应预热功能，力学强度较高，能够消除表面静电的感应加热弹性体仪表板。
[0010]技术方案：
[0011]本专利技术的感应加热弹性体仪表板，具有热塑性弹性体底层、环形线圈、热塑性弹性体面层，热塑性弹性体底层与热塑性弹性体面层将环形线圈夹持并密封在其中间；线圈层为导线制成的螺旋状盘绕的线圈，线圈层的两端分别穿越热塑性弹性体面层与开关元件的两个接线端连接。
[0012]底层与面层将中间线圈夹持并密封在其间，底层与面层在周边或及线圈之间的间隙处贴合密闭连接为一个薄壁的整体结构（开关元件处可以略有凸出或者开关元件位于面层上方），便于作为柔性的面板敷设在汽车、机车内仪表台面或者座椅、脚垫、护手板等等的
表面。
[0013]所述的热塑性弹性体底层和面层，是采用热塑性弹性体材料制成的薄片，具有良好的力学性能、弹性、缓冲性、铺展性、可弯曲性，同时内置电热元件时可以兼做绝缘材料。
[0014]热塑性弹性体优选为SEBS弹性体材料制成。SEBS是以聚苯乙烯为末端段，以聚烯烃共聚物为中间弹性嵌段的线性三嵌共聚物；其中含有白油（便于调色）塑化剂，不含不饱和双键，因此具有良好的稳定性和耐老化性；另有无机填充物。SEBS既具有高弹性，又具有可塑性，可以二次加工利用；还具有良好的耐候性、耐热性、耐压缩变形性、优异的力学性能和介电性能。
[0015]其中SEBS的分子量优选为11
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19万（具有优异的高温回弹性和较高的剪切粘度），聚烯烃优选熔融指数为2
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20g/10min的聚丙烯（柔性好、成膜性好），白油运动粘度30
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50 mm2/s，无机填充物为碳酸钙或硫酸钡（硫酸钡的耐酸碱性更好，更适合做显色制品），稳定助剂为市售常规抗氧剂和抗紫外线剂（用于做汽车内饰仪表板，尤其耐受阳光的长期照射）组合制剂。
[0016]所述的环形线圈为裸线或配有绝缘护套的导线制成的螺旋状盘绕线圈(每圈可为圆形、椭圆形或带有弧形转角的多边形，以便与敷设表面形状基本吻合，保证加热比较均匀)。导线的一端在最内圈，另一端在最外圈。两端接在电路中，将线圈通电导通时，线圈中会产生螺旋状电流，进而产生磁场。或者在线圈附近有外加的磁场（如无线充电发射器的线圈）时，本专利技术的线圈中会产生感应磁场和感生电流。
[0017]本专利技术之所以采用螺旋状的线圈，而不是等径的多圈叠置线圈，既可以减小复合结构的厚度，便于制成薄壁的仪表板；同时，又便于均匀分布较大的面积，给仪表板均匀加热。螺旋状的线圈的直径由小变大，可以覆盖无线充电发射器中的线圈直径（有与其基本等径的一圈线圈，等径线圈感生磁场损耗较小，电能传送的效率较高），使得本专利技术的中间线圈与无线充电发射器中的线圈总能产生较好的磁场感应，产生较大的感应电流。
[0018]中间线圈层的导线的两端穿越热塑性弹性体面层后，分别与开关元件的两个接线端连接，开关元件能够控制线圈的通电或断电。优选中间线圈层的导线为碳纤维制成，碳纤维是比较优良的导体，其电阻率大于常用的铜导线、银导线，电流流过时，能够产生一定的电阻热。使得本专利技术的中间线圈既作为磁感应线圈，又作为电加热元件，具有电磁场和电加热的双重功能。优选中间线圈的两端通过铜或银的导线与开关元件连接，电阻率低，使得其中流过电流时电阻热较低，开关不易发热。
[0019]开关元件具有底座（如磁性挂接件），便于放置挂接无线充电发射器；无线充电发射器可有电源线插接到车上的充电插座（或另配有可充电电池）。
[0020]无线充电发射器接通直流电源后，其中的线圈产生旋转磁场，该旋转磁场能够使得本申请的环形线圈（在开关导通时）产生感应磁场和感生电流，使得中间线圈发热，将热量传递给热塑性弹性体底层和面层。尤其适合在温度较低的北方冬季使用，传递给热塑性弹性体底层的热量能够加热仪表板下方的车辆部件（如润滑油箱、手套箱）。传递给热塑性弹性体面层的热量也能够加热仪表板上方，使得人体接触时产生温暖的舒适感。开关元件优选位于环形线圈的正中央上方，挂接无线充电器后，两个线圈的平面相互平行，中心轴线相同，电磁感应强度最高。
[0021]优选，开关元件上具有固定底座和旋纽，旋钮逆时针（或顺时针）转动时，使得中间
线圈的两端逐渐断开（或者接通），使得仪表板按需加热或不加热（该无线充电器的上方还可以放置无线充电手机，给手机充电当无线充电发射器给手机充电时，不加热，避免环形线圈产生的磁场和热量影响到被充电的手机。；也减少无线充电发射器的功率消耗，便于集中电能给手机充电）。当需要使用加热功能时，无线充电发射器上方不挂接手机，通过开关元件上旋钮的旋转，使得开关元件与中间线圈导通，无线充电发射器与中间线圈产生磁感应，中间线圈中产生感生电流，集中电能给仪表板加热。
[0022]通常，在无线充电电路中，被充电手机或者电动车的电池电路中，还需要在感应线圈之后连接整流电路和滤波电路，才能产生充电需要的稳定直流电。而本专利技术中的线圈是在感应后用于电加热，交流直流均可产生电热功能，无需整流滤波，可节省使用整流滤波等元器件，故障率低、制作成本低。
[0023]有益效果：
[0024]本专利技术的结构简单，元器件较少，故障率较低。碳纤维电线既作为磁感应线圈，又作为电热元件，而且同时，碳纤维还具有良好本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种感应加热弹性体仪表板，其特征在于：具有热塑性弹性体底层（5）、环形线圈（4）、热塑性弹性体面层（3），热塑性弹性体底层（5）与热塑性弹性体面层（3）将环形线圈（4）夹持并密封在其中间；所述的热塑性弹性体底层（5）和热塑性弹性体面层（3），是采用热塑性弹性体材料制成的薄片；所述的环形线圈（4）的两端穿越热塑性弹性体面层（3），分别与开关元件的两个接线端连接；所述的仪表板上方或者下方放置无线充电发射器时，其中的环形线圈（4）能够与无线充电发射器中的线圈感应产生感应电流，给仪表板预热。2.如权利要求1所述的感应加热弹性体仪表板，其特征在于：所述的热塑性弹性体是SEBS材料制成，所述的SEBS弹性体材料主要由SEBS、聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢胜俐，陆云，李倩倩，李小廷，
申请(专利权)人：南通普力马弹性体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：