CN101119834B - 具有集成缝合的车辆装饰板 - Google Patents

Abstract

公开了一种形成面板的方法。该方法包括形成柔韧外皮；将可压缩材料连接于所述外皮；提供所述外皮与可压缩材料组合的缝合；将所述外皮和可压缩材料置入模中；围绕所述外皮和可压缩材料以及部分所述缝合形成刚性基板，用以提供第一柔软区域，其中，所述可压缩材料置于所述外皮和基板之间，因而，第一柔软区域由所述可压缩材料限定。

Description

具有集成缝合的车辆装饰板

相关专利申请的交叉引用

本申请是名称为“具有集成缝合的车辆装饰板”的PCT/US2005/043669的国家阶段申请，该申请要求美国临时申请号60/632997，名称为“具有缝合的模塑制品”，申请日为2004年12月3日的专利申请的优先权，上述两个申请在此全部结合加以引用。

技术领域

本申请涉及具有柔软部分的模塑制品领域，该柔软部分具有缝合、刺绣和/或其他缝纫部分(统称为“缝合”)。更具体地说，本申请还涉及用于载运工具(例如像轿车、卡车等的汽车；飞机；轮船等)的内部装饰板或结构，或者至少包括一个由部分后模塑(PMB)工艺形成的相对柔软(例如，填充的或加有衬垫的)部分，该柔软部分也具有缝合(装饰性的或功能性的)。

背景技术

提供填充的或加衬垫的具有缝合的车辆内部部件为人所知。这种缝合可以是装饰性的/用于装饰和/或功能性的。填充的或加衬垫的车辆内部部件可以为装饰板(例如，仪表板、门板等)的形式。这种板通常包括由相对较硬材料制成的基板、相对柔软的内层(如，泡沫层)以及外表面或外皮。提供这种衬垫或缝合的各种方法在现有技术中众所周知，尽管这种已知的方法并不能提供某些有利的特征和/或特征的组合。例如，已知可以将缝合添加到内部部件的外皮(外层或泡沫层压材料)，然后通过手或手工包装技术将该外皮连接到基板上。在内部部件成形后(例如，连接有外皮、泡沫和基板后)实施缝合，也是已知的。然而，这种进行装饰性缝合的已知方法劳动强度较大，或者不能提供由凹入式缝合(例如，能在柔软表面产生轮廓变化的“填褥”或衬层效果)所提供的深度的理想视觉效果。因此，由已知成本较高的制造工艺提供的这种凹入式缝合通常仅适用于高级或奢侈类型的车辆中。

因此，需要提供一种制造在车辆中使用的如面板或其他结构的部件的方法，该部件包括具有装饰性缝合的相对柔软部分或区域。还需要提供一种具有局部衬垫区的部件，所述局部衬垫区设置有具有凹入式缝合的装饰性缝合。还需要提供一种制造具有凹入式缝合用于普通车辆的装饰板的较为经济的方法。还需要提供部件以及制造该部件的方法，该方法能够以相对简单、有效率的方式制造所述部件，且能降低制造和材料成本。

本发明还涉及在公开的实施方式中显示和描述的各种特征以及特征的组合。

发明内容

本发明的一个实施方式涉及一种形成车辆装饰板的方法。该方法包括形成柔韧外皮；将可压缩材料连接于所述外皮；提供所述外皮与可压缩材料组合的缝合；然后将所形成的面层材料置于模中；通过将塑料引入所述模中压缩所述可压缩材料，以形成刚性基板，该基板与所述面层材料和缝合结合在一起；将面板从所述模中取出，因而，所述可压缩材料可以围绕所述缝合膨胀，并提供第一柔软区域，其中，所述可压缩材料置于所述外皮与基板之间，因而，第一柔软区域由所述可压缩材料限定。所述缝合还可以设置在没有连接于可压缩材料层的外皮处。

附图说明

图1是具有衬垫区域的门装饰板的透视图，所述衬垫区域具有缝合；

图2是沿线2-2截取的图1中门装饰板的部分透视截面图；

图3是沿线3-3截取的图1中门装饰板的部分透视截面图；

图4-图6是形成具有面层材料的装饰板的一种方法的典型实施方式的示意图，所述面层材料具有内嵌的缝合；

图7是在注入塑料以形成基板之后，置于模中具有缝合的面层材料的另一实施方式的示意图。

具体实施方式

图1表示用于载运工具(举例来说，如轿车、卡车、公共汽车以及类似汽车的车辆；飞机；轮船等)的部件或组件(如面板或其他结构)的一个典型实施方式。根据不同的实施方式，这种部件可以具有多种不同的尺寸、形状和结构。例如，这种部件可以用于载运工具内部的乘客厢，并且可以发现有门板、仪表板、仪表控制板、控制台、侧壁镶边、高架衬板或车辆的其他部件或部分形式的应用。典型的部件是门板100，包括一个或多个局部或离散的柔软或衬垫部分112(如，范围、区域等)，该部分具有缝合113(例如，接缝、装饰和/或其他缝纫部分，统称为缝合113)。门板在部分112设置有衬垫，在部分112，乘客部分身体会或很可能会与门接触(例如，在扶手上、靠近窗框处等)，而不需要在整个门上设置衬垫。例如，在通常不与乘客接触的区域，门板还包括由硬塑料形成的一个或多个部分118(例如，范围、区域、孤立区域等)。缝合113可以提供多种装饰性、观赏性和/或功能性的目的中的任意一种或组合。

以这里所描述的方式提供柔软或加衬垫的局部衬垫区域112的方法，可以用于提供具有多种结构和应用的部件。部分118可以包括框架、加强部分(accents)、贴花、拉杯(pull cups)、复杂的形状(如：球形扶手、x，y，z边界等)、凸出部(例如升高的)、或用以提高美观的衬垫的凹陷部分，或者类似部分。

参考图1-图3，门板100包括以相对较硬基板、底板或层(这里称为“基板”)为形式的部件或元件。衬垫部分112的位置邻近或靠近至少部分基板120，所述衬垫部分112包括连接于基板120的面层材料110。根据典型实施方式，面层材料110包括外皮122和设置在外皮122与基板120之间的填充物或可压缩材料124。根据典型实施方式，部分外皮122可以直接与基板120接触(即，在外皮122与基板120之间没有可压缩材料124，如图7所示)，同时，外皮122的其他部分通过可压缩材料124与基板120隔离。这样，在一个或多个局部区域可以设置选择变化数量或程度的柔软度或衬垫，同时即便在没有设置可压缩材料124制成的额外衬垫的区域，也可以保持该区域中外皮的外观和质感。所选择的具体设计可以根据多种因素的任意一种变化，包括面板外表面的理想外观和质感、材料成本、制造的难易程度等。

根据典型实施方式，衬垫部分112设置在至少部分基板120上或上方。外皮122形成所述部件的至少部分外部表面(例如，从乘客厢可以看到的部分，该部分通常称为“A”面或侧)。根据典型实施方式，基板120没有覆盖面层材料110的部分126也可以形成部分外部表面(“A”表面)。参考图3，基板120和外皮122之间的边界128可以设置为接缝、接合面或接头或类似形式。这种边界128可见于外部表面(“A”表面)上，或者可以通过内部填充材料(例如，堵缝、粘合剂、液体聚合物或其他材料)而将该边界消除或减小其尺寸，以提供所述部件在外皮122和基板120之间的“无缝”外观。如图1和图3所示，形成或设置有边界128，因而，基板120围绕外皮122形成框架。在不同的典型实施方式中，边界128的尺寸、形状和结构可以有所变化。图3所示为表示外皮和基板之间连接的典型实施方式。

所述外皮和基板边缘交界处可以使用多种结构中的任意一种。根据典型实施方式，通过真空模塑可以在外皮122上形成凸缘130(例如，提供具有回折结构以形成突起的外皮的边缘)。然后，围绕外皮122的凸缘130(以及可压缩材料124)模塑形成基板120。根据优选实施方式，外皮122和基板120连接在一起，从而实现相对不透气和/或不透水的密封。在一个实施例中，外皮包括凸缘130，该凸缘130基本围绕外皮122的整个外围延伸，基板120围绕凸缘130模塑成型，以至少部分封装凸缘130(例如，形成基本围绕上面设置有外皮122和容纳凸缘130的整个区域的周边延伸的通道或凹槽)。所述凸起或凸缘以及将外皮122连接于基板120的开口或凹槽可以使用各种尺寸、形状和结构。

基板120为外皮122和可压缩材料124提供基底或支承层。基板120可以由任何合适的材料制成，包括多种聚合物中的任意一种(如，聚丙烯、聚乙烯、共聚物、压缩的纤维织物、TPO、填充的塑料、聚碳酸脂ABS混合物、ABS或多种其他材料的任意一种)。基板120可以为多种形状、尺寸和结构中的任意一种(如，见于图1，图1表示根据典型实施方式具有局部衬垫区域的门板100)，还可以包括多种其他特征(如，用于门锁和把手的孔、内置模塑设计等)。基板120可以由多种方法的任意一种制成，包括注射模塑成型，热成型等。形成“A”表面区域的部分基板120可以具有多种材质、颜色、标记、特征以及类似特征的任意一种。基板120可以为单独的部件，或可以为较大组件中的一个部件(如，基板可以为整个门板或可以为门板的一部分等)。

根据典型实施方式，外皮122由相对柔软或柔韧的材料制成，包括聚合物材料(如，热塑性材料烯烃(TFO)、聚亚安酯、聚氯乙烯(PVC)等)。根据另一典型实施方式，外皮122可以由其他材料制成，包括织品，如布料、皮革、复合材料、分层材料(如在聚合物材料层上涂敷一层皮革材料)等。外皮122可以具有适于或设定于包括在基板120的特征的尺寸、形状和结构。外皮122可以使用多种工艺的任意一种制造或生产。根据优选实施方式，外皮122(如，TPO片)为热成型制成(如真空成型、压缩成型等)，然后，修剪为所需的形状或结构。在真空模塑工艺中，将预先修剪或成型的一片聚合物材料置入模中，并进行加热，使该材料变软。然后，对该模施加真空，从而将变软的聚合物材料拉到该模的壁上。然后，冷却聚合物材料并保持由模壁所限定的形状。还可以将成型的片材修剪为所需的尺寸。根据可选择的实施方式，外皮由中空模塑工艺制成，在该工艺中，将液态或粉末形式的热塑性材料置入温度控制的模中，以形成邻接所述模壁的粘性外皮；一旦形成该外皮，将多余材料从所述模中去除，并允许该外皮固化、冷却，之后，将该外皮从模中取出。根据另一可选择的实施方式，外皮122根据多种其他方法制成。例如，外皮可以由注射模塑工艺、挤压工艺、铸造工艺(如重力铸造)，或用以形成聚合物外皮的任意其他适宜的方法制成。根据典型实施方式，外皮122由聚合物材料制成，该外皮的厚度约为0.1-2.0毫米之间，更优选在约为0.8-1.0毫米之间。

根据典型实施方式，可压缩材料124连接(如，粘合、融合、粘附、紧固、附着等)于外皮122，并位于外皮122和基板120之间，用作“填充物”或柔软层。这种材料用作相对柔软或衬垫材料，意图是通过至少相对柔软或衬垫特征的部分提供加衬垫的部件。根据优选实施方式，可压缩材料为聚合物材料，如泡沫材料(例如，聚氨酯泡沫、闭孔泡沫塑料、开孔泡沫塑料等)。根据图7所示可选择的实施方式，缝合113应用于没有可压缩材料124的外皮上(即，提供不同程度的柔软度)。同样地，缝合113可以设置于具有可压缩材料的外皮122，没有可压缩材料的外皮122；而且，根据所需的柔软度，可以改变外皮层和可压缩材料层的厚度。

根据优选实施方式，外皮122连接于基板120，从而使可压缩材料124(如果有的话)位于至少部分外皮122和至少部分基板120之间。同样地，门板的“A”表面可以设置有至少部分基板120和/或至少部分外皮122。

根据具体的典型实施方式，图5所示的门装饰板100包括整合在一起的承梁和靠手。该实施方式采用冲切可压缩的填充物材料124，如连接(通过压敏粘合剂或类似工艺)于真空成型外皮122的冲切闭孔泡沫塑料。然后，将该部分置入工具中，并围绕所述组件模塑塑料，以形成基板120。在具有可压缩材料124(以及外皮122)的地方，该部位具有柔软的可压缩质感。在外皮122后没有可压缩材料124的地方，该部位具有较硬的质感。

缝合113应用于外皮122或(优选地)应用于外皮122和可压缩材料124的层压处。可以通过多种传统技术(如手工缝制、机器缝制等)中的任意一种缝制缝合113。缝合113可以由多种材料的任意一种制成，如织物、布料(如棉)、聚合物材料(如尼龙等)、或作用有热时可以或不可以熔融或液化的其他材料。在模塑基板120之前，将缝合113应用于外皮122和可压缩材料124的层压处(或仅应用于外皮122)目的是使缝合113凹入外皮122和/或可压缩材料124中。在如图4-图6所示的模塑基板120的过程中，可压缩材料124受到形成基板120的熔融树脂的注入的压缩。由于缝合113的压缩小于(优选为相当小于)可压缩材料124和/或外皮122，因而，使外皮122和可压缩材料124将缝合133包围起来。在模塑过程中，基板120与缝合113(例如机械地和/或化学地(如用热的方法或熔融的方法))结合在一起。当将模塑成型的物品从模塑工具或固定装置中取出时，可压缩材料124从基板120(并围绕缝合113)膨胀开来，提供缝合113凹入的视觉效果(例如，提供部分装饰板加有衬垫的“填褥”或轮廓变化)。

根据典型实施方式，一种形成装饰板的方法包括：形成柔韧的外皮122；将可压缩材料124连接于所述外皮122；对外皮122/可压缩材料124层压物应用缝合113；将外皮122/可压缩材料124冲切为理想形状(如果需要的话)；将外皮122和可压缩材料124置入模140的空腔或间隙138中；围绕外皮122和用于提供第一柔软区域112的可压缩材料124形成刚性基板120，其中，可压缩材料124位于外皮122和基板120之间，因而，第一柔软区域112由可压缩材料124限定。当将塑料材料或树脂注入空间138时，可压缩材料124受到注入塑料的压力而压缩。当将面板100冲模140中取出时，可压缩材料124围绕缝合113膨胀开，提供理想的外观。

根据图4-图6所示的典型实施方式，所述方法包括部分后模塑工序，在该工序中，具有缝合113的外皮122(以及如上述的可压缩材料124)提供模塑成型的物品的部分A表面(即，车辆乘客可以看到的所述模塑成型的物品的一侧)。模140包括第一模塑部分(图示为模芯142)和第二模塑部分(图示为模腔144)。模腔144包括凸起146(例如，叶片、构件、销等)，该凸起146包括从模腔144延伸的薄的部件。面层材料110连接于模腔144(例如，从由夹具、止推件或类似部件定位的销处悬挂)，并将模140关闭。根据可选择的实施方式，面层材料连接于模芯。熔融树脂注入模塑部分之间的空间138中，并将面层材料110压向模腔144。凸起146将面层材料110的边缘保持在适当位置，因而，塑料围绕该凸起流动，以形成凹部或边界128。面层材料110的边缘也可以随后进行包覆并连接于基板120(例如，钉住、焊接、紧固、粘结、连接等)。根据典型实施方式，该工序还包括在基板中形成凹部，并将面层材料的至少一个边缘封装在熔融聚合物材料中，所述聚合物材料形成限定所述凹部的部分基板。可以通过熔融聚合物材料封装(例如，紧固、粘合、连接)部分缝合。

需要注意的是，优选实施方式和其他典型实施方式中所示的车辆装饰板的部件的结构和布置仅为说明的目的，这一点也是十分重要的。尽管在本公开文本中，仅对本发明的一些实施方式进行了详细的描述，阅读该公开文本的本领域普通技术人员很容易地明白，在没有实质脱离权利要求中所述实质内容的新颖性特征和优点的前提下，许多修改都是可能的(例如，大小、尺寸、结构、形状的变化，多种元件的比例，参数值、安装结构、材料、颜色、方位等)。例如，可压缩材料可以连接于外皮，将所述外皮和可压缩材料置于模中；围绕外皮和用于提供第一柔软区域的可压缩材料形成刚性基板，其中，所述可压缩材料置于所述外皮和基板之间，因而，所述第一柔软区域由所述可压缩材料限定。缝合可以设置在外皮靠近第一注塑材料(the first shot)的部分上，或靠近第二注塑材料，或第三注塑材料等。所述基板可以包括模塑成型的聚合物材料，如热塑性塑料。外皮可以包括热塑性烯烃塑料并可以通过真空成型和修剪片材而制成。所述可压缩材料可以包括泡沫材料，如闭孔泡沫塑料。外皮可包括凸缘，从而可以将基板模塑为封装至少部分凸缘。第二柔软区域可以由与基板直接接触的部分外皮限定(即，可压缩材料没有置于外皮和基板之间)。除车辆内部外，所述模塑技术还可以用于其他应用场合。因此，所有的这种修改都包括在由附属权利要求限定的本发明的范围内。根据可选择的实施方式，任意工艺或方法步骤中的顺序或次序都可以改变或重新排列。在权利要求中，任意装置加功能的语句的目的在于包括实现所述功能的这里所描述的结构，不仅包括结构上的等同物，也包括等同的结构。在不脱离如附属权利要求所述的本发明的主旨的情况下，在优选实施方式和其他典型实施方式的设计、操作条件和布置中，可以进行其他替代、修改、变化和/或省略。

Claims (17)

1.一种形成载运工具的装饰板的方法，该方法包括：

提供面层材料，所述面层材料包括外皮层和可压缩层；

向所述面层材料添加缝合；

将所述面层材料置入模中；

通过将熔融的聚合物材料注入所述模中，压缩所述可压缩材料，以形成刚性基板，所述基板与所述面层材料和缝合结合；以及

将所述装饰板从所述模中取出，因而，所述可压缩材料可以围绕所述缝合膨胀，从而当装饰板被安装到载运工具中时所述缝合被定位成可被载运工具乘用者看到以提供装饰性或观赏性外观。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述外皮层通过真空成型和修剪片材而制成。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述外皮层为热塑性烯烃塑料。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述可压缩材料连接于所述外皮层。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述可压缩层包括泡沫材料。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述泡沫材料为闭孔泡沫塑料。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述泡沫材料与所述外皮层结合。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述装饰板为门装饰板。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括提供第二柔软区域，所述第二柔软区域由与所述基板直接接触的部分外皮层限定。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，成型所述基板的步骤包括注射模塑热塑性材料。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括以下步骤：在所述基板中形成凹部，并将所述面层材料的至少一个边缘封装在熔融的聚合物材料中，所述聚合物材料形成限定所述凹部的部分基板。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，部分缝合由所述熔融的聚合物材料封装。

13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述可压缩层与刚性基板直接接触。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述外皮层与所述可压缩材料直接接触。

15.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述缝合被定位成当装饰板安装到载运工具中时对于载运工具乘用者而言呈现出可视的填褥效果。

16.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在模塑步骤中，缝合的压缩小于可压缩材料。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，当从模中取出装饰板时，可压缩材料从基板并绕缝合膨胀开来。

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