CN103649397A - 用于缝制车辆内装部件的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种用于缝合内装部件的装置。该内装部件具有外表层，该装置是具有回转式打圈机构的单针链缝机，其中该装置的针向下穿过内装部件，并且回转式打圈机构的钩接合在针已向下穿过内装部件之后的回退过程中所形成的缝线环圈，该装置还包括用于相对于针和打圈机构移动所述内装部件以确定针脚长度的机构。

Description

用于缝制车辆内装部件的装置
参见相关申请
该申请要求在2011年7月8日提交的美国临时申请序列号61/505833的权益，其内容被援引纳入本文。
背景技术
本发明涉及用于车辆内部的内装结构。具体地说，本发明涉及用于缝制车辆内装部件的装置。
目前，在机动车内部所见的大部分缝线针脚属于功能性，其中，两片或更多片材料(皮革、乙烯树脂、热塑性聚烯烃、布料等)从模版裁剪下并缝合在一起(裁缝)，之后将其包裹在诸如座垫、头枕、扶手、控制台盖、仪表盘底材等部件的周围。这种功能性针脚是高度人力密集型的并且通常在中低档车辆上仅能在必需部位来使用。出于成本考虑，诸如仪表盘固定结构和门板的装饰性部件上的功能性针脚通常仅限于较高档次的车辆上。
近些年，机动车原始设备制造商(OEMs)有兴趣将“缝合”的外观用于价格档次范围更广的更多车辆上。在一些场合已经使用模拟的非功能性针脚，但当前想要提供具有对比色的模拟针脚在生产上并不可行。另外，更多的原始设备制造商被要求在装饰性部件上使用真正的或者“逼真的”缝线针脚以提供真实的裁缝部件的外观和感觉。
因此，希望能够在装饰性机动车内部装饰部件上提供逼真的非功能性的缝线针脚。
发明内容
本发明提供一种用于缝合内装部件的装置，该内装部件具有外表层，该装置是具有回转式打圈机构的单针链缝机，其中该装置的针向下穿过内装部件，并且回转式打圈机构的钩接合在缩回过程中在针在向下穿过内装部件之后形成的缝线环圈。该装置还包括用于使内装部件相对于针和打圈机构移动以确定针脚长度的机构。
附图说明
本发明的其它特征、优点和细节将仅作为示例在下文参考附图的具体实施方式中来说明，在附图中：
图1是用于缝制车辆部件的装置的示意图；
图2依序示出了本发明的示例性装置的缝制次序；
图3是根据本发明实施例的被缝制的部件的剖视图；
图4是根据一个替代实施例的用于缝制车辆部件的装置的示意图；
图5是根据另一替代实施例的用于缝制车辆部件的装置的示意图。
具体实施方式
现在参见附图，其中在各视图中尽可能用相同的附图标记来标示相同部件。附图示出了车辆内装部件。在一个实施方式中，内装部件是车辆仪表盘的一部分。附图还示出了用于缝制内装部件的装置。
内装部件可以是单层或多层的结构。在一个实施例中，内装部件至少包括外表层，该外表层具有基本光滑的外表面和背向该外表面的底侧。外表层优选由具有充分的柔性和美观性的塑料材料形成。在一个实施例中，该内装部件是车辆内部的装饰性部件。
为了提高该内装部分的柔软度，在一个实施例中，一层缓冲支撑材料被设在外表层下方区域中。虽然诸如交联聚丙烯树脂(XLPP)泡沫材料的泡沫材料可能是优选的，但是可以想到的是，该缓冲支撑材料可以为具有任何数量的不同结构。由尺寸稳定的塑料或者其它合适的材料构成的基底片优选被设置在缓冲支撑材料的下方。
根据一个可能的优选实施例，缓冲支撑材料和基底片因此用于相互配合地为外表层提供支撑结构。
可以想到，可将形成缓冲支撑材料的XLPP泡沫材料吹塑到外表层和基底片之间，以形成多层复合结构。还可以想到，可将缓冲材料在初始的覆盖操作中附接到外表层上以形成初始层状复合结构，然后该层状复合结构被施加到可用的任何基底片上。
另外，该内装件或装饰性构件可以是单层(仅有表层)、双层(表层/泡沫材料)或三层(表层/泡沫材料/基底)中任一种。相应地，在此所公开的装置可想到用于前述内装件配置中任意一种。
如本文所述，希望在机动车装饰部件上提供逼真的非功能性缝线针脚，而无需使用高费用的裁缝技术。
通常，可用以下方式之一施加逼真的非功能性缝线针脚：
I.在装饰材料的未成型的单层或多层结构上缝制图案，并将已缝制的装饰片材包裹预成型/预裁切的基底；
II.在装饰材料的预成型的单层或多层结构上缝制图案，并将已缝制的装饰预成型件结合至预成型的模制基底上；和
III.在平坦或者相对平坦的单层或多层装饰和基底件结构上缝制图案。
随着部件复杂度增加，并且许多原始设备制造商希望沿着部件的边缘和其他极度受限区域布置逼真的、非功能性缝线针脚，使用传统的缝合装置来接近这些区域变得越来越难。已设计出具有定制缝台尺寸的特别长臂的高缝台固定式缝纫机，并在使用于这些受限区域的缝制时取得一定效果。然而，随着部件尺寸增加，缝纫机的操作者越来越难于在不损害部件或不产生非规则针脚长度或未对齐针脚的情况下操作位于缝纫机头下方的部件/预成型件。
因此，当部件和针脚复杂度增加时，更为可行的方案是使缝纫机绕固定部件运动。通常由六轴自动机械来引导运动，以能接近该部件的所有区域。除了提供缝制大的立体部件且不损害该部件的能力外，该自动机械还可使有关针脚长度不规则和针脚不对齐的问题尽量减少。
已开发出用于连接自动机械的多类缝纫机头。已开发出用于缝制三维部件的缝台式和柱式自动缝纫机头。还利用链式和锁式的缝合针脚型式。迄今所设计的柱式机器要么是具有利用位于柱体臂上的钩打圈机构的链式缝法，要么是具有利用被定位成转轴成水平布置的线筒的锁式缝法。缝台式机器也包括位于缝台顶部的链缝钩打圈机构或通过竖直或水平布置地位于缝台顶部的线筒的锁式缝合。
本申请意在改善现有的自动缝纫机头设计技术以能更好地接近受限的缝制区域。
本文所描述的本发明的示例性实施例包括自动缝纫/缝纫机头设计，其可提高在具有三维形状的部件的受限区域内进行缝制的能力。该设计利用了链式缝法，并使用了位于组合的台式和柱式底座的端部上的回转式打圈机构(至少见图1)。
在图1中，用于驱动上轴2和针杆组件2a的伺服电动机10还驱动下轴1(经由机械联动装置17)。轴1被配置成通过合适的齿轮传动装置5和轴承支座6驱动一系列次级下轴(3和4)。
回转式打圈机构7被连接到末轴4的输出端，该打圈机构进而发生旋转以将上缝线钩住并固定至所缝制部件8的下侧。下臂组件9的位置和尺寸设定成可接近所缝制部件8的全部范围。期望将回转式打圈机构和关联的下臂罩壳的直径大小设置成可最大程度地接近该部件的背面，同时还具有可适应期望的缝线尺寸和针脚长度的能力。例如，回转式打圈机构7的构型允许部件8的下侧区域38被接近。这对于位于回转式打圈机构7正下方的被竖直驱动的机构而言不是可行的。图1中示出了回转式打圈机构7的适当配置的直径41的大小39。
用于驱动回转式打圈机构7的方式并不限于上文所述，而是可以相应地被重新配置以达到同样的效果，即接近例如区域38的受限区域。
以下将描述具有回转式打圈机构和单缝线的单针链缝机的典型操作次序，其是优选但非唯一的用于实现紧凑的缝纫机头结构的缝制针脚方法。如图2所示，该缝制次序开始于针11向下穿过材料12并穿过在前一个周期所产生的缝线环圈13。随着针11经材料回缩，通过缝线和材料之间的摩擦产生新的缝线环圈。在针回缩期间，回转式打圈机构16的钩15接合该新的缝线环圈。在针退出材料之后，材料通过构造成移动该材料的机构而相对针和打圈机构移动以确定针脚长度。前述机构在图1、图4和图5中以方框19来示意表示。方框19代表用于相对缝纫机头21移动零件或部件8的机构，或者代表联接到缝纫机头21并被配置成相对固定不动的零件或部件8移动缝纫机头21的自动机械(如上所述)。更进一步地，在另一个实施例中，一对机构19(例如一个自动机构和一个用于移动所述部件的机构)可以互相协同工作以同时移动部件8和缝纫机头21，或者两个机构19可以交替工作(例如，先部件移动，然后缝纫机头移动)。材料部件8的移动可以通过推布齿条机构和结合至固定的缝纫机头21的走行机构得以实现，或者所述缝纫机头21可通过比如自动机械而相对固定的材料位置移动。在材料通过机构19相对缝纫机头21前进的过程中，回转式打圈机构从其上松开前一个缝线环圈，并且该缝线被拉紧至材料底部。打圈机构的钩继续旋转，并且在针形成新的穿孔并移动经过行程的底部时定位成又接合下一个缝线环圈。该次序一直继续到缝线针脚图案完成。
完整的缝线针脚图案23如图3所示。与该缝纫机头设计结合使用的预成形材料通常是但不限于热塑性的真空成形的或液浆模注成形片，或具有多层结构的真空成形的热塑性片，该多层结构至少由表层25和泡沫材料层27构成，但还可包括在泡沫材料层后面的阻挡层和充当用于三维成形部件的基底29的硬性热塑性聚合物。
一种替代的示例性设计利用链式缝法，其使用位于组合的缝台和柱体底座的端部处的偏置式打圈臂(见图4)或偏置式打圈钩(见图5)来代替回转式打圈机构的钩。打圈臂/钩结构的使用使得可使用顶缝线31和底缝线33(如示意所示)，以进一步增强针脚在所缝制部件上的牢固性。
在使用偏置式打圈臂的情况下(图4)，下轴1由轴承30支承，下轴1也通过机械联动装置17被驱动上轴2和针杆组件2a的伺服电动机10驱动。下轴也被配置成直接驱动偏置式打圈臂32，以获得期望的臂32和钩34的旋转运动。打圈臂32的偏距在图中示出为长度33，打圈臂包围/容纳打圈钩34，该打圈钩以与图2类似方式接合由针36形成的缝线环圈。下臂组合件9的位置和尺寸使得所缝制部件12的全部区域都可接近。期望将打圈机构臂332上的偏距33深度和关联的下臂罩壳设计成可可最大程度地接近部件12的背侧，而同时提供适应期望缝线尺寸和针脚长度的能力。
在使用偏置式打圈钩34的情况下(图5)，具有和偏置式打圈臂32相同的机械构造，除了在此为钩34而非臂32具有用于接近部件受限区域所需的偏距33。
相应地，部件12在区域38处的下侧可以通过偏距33而得以接近。
虽然已参照实施例描述了本发明，但本领域技术人员将明白，可以在不超出本发明范围的情况下做出各种改变或用等同来代替其中的各构件。另外，可以在不背离本发明实质范围的情况下做出许多改动，以使特定的情况或材料适应本发明教导。因此，本发明不将局限于作为实现本发明最佳方式而公开的特定实施例，而是将涵盖落入本申请范围内的所有实施例。

Claims (20)

1.一种用于缝制内装部件的装置，该内装部件包括外表层，其中该装置是具有回转式打圈机构的单针链缝机，该装置的针向下穿过该内装部件并且该回转式打圈机构的钩接合在针已向下穿过该内装部件之后的回退过程中所形成的缝线环圈，该装置还包括用于相对于该针和该打圈机构移动该内装部件以确定针脚长度的机构。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征是，当该内装部件被所述机构移动时，该回转式打圈机构松开前一个缝线环圈，该缝线环圈被拉紧在该内装部件的底部上。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征是，该外表层选自由乙烯树脂、皮革和热塑性聚烯烃构成的组形成，该外表层上施加有中间层，该中间层是泡沫材料。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征是，该泡沫材料上施加有塑料基底层。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征是，该内装部件是车辆的内部装饰件。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征是，该内部装饰件是车辆仪表盘的一部分。
7.根据权利要求2所述的装置，其特征是，该外表层选自由乙烯树脂、皮革和热塑性聚烯烃构成的组形成，该外表层上施加有中间层，该中间层是泡沫材料。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征是，该泡沫材料上施加有塑料基底层。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征是，该内装部件是车辆的内部装饰件。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征是，该内部装饰件是车辆仪表盘的一部分。
11.根据权利要求1所述的装置，其特征是，该回转式打圈机构包括具有偏距的臂构件，从而该钩偏置于该臂构件的其它部分。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征是，该回转式打圈机构的臂构件被联接到马达的下轴直接驱动，该马达还驱动用于驱动针的上轴。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征是，该内装部件是车辆的内部装饰件。
14.根据权利要求13所述的装置，其特征是，该内部装饰件是车辆仪表盘的一部分。
15.根据权利要求1所述的装置，其特征是，该回转式打圈机构具有臂构件，所述钩被固定至该臂构件，该钩配置成具有偏距，从而该钩相对于所述臂构件偏置。
16.根据权利要求15所述的装置，其特征是，该回转式打圈机构的臂构件被联接到马达的下轴直接驱动，该马达还驱动用于驱动针的上轴。
17.根据权利要求16所述的装置，其特征是，该内装部件是车辆的内部装饰件。
18.根据权利要求17所述的装置，其特征是，该内部装饰件是车辆仪表盘的一部分。
19.根据权利要求1所述的装置，其特征是，该机构被配置成相对于该针和该打圈机构直接移动所述部件。
20.根据权利要求1所述的装置，其特征是，该机构被配置成相对于所述部件直接移动该针和该打圈机构。
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