CN106239817A - 用于制造车辆内部部件的装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种用于制造车辆的内部部件的装置和方法，所述装置可包括：压力传感器，布置在内部部件的基座表面的检测泡沫材料的起泡压力的位置处；管，控制膨胀压力，该管布置在内部部件的表层表面上，以使抵靠该基座按压；以及管压力控制器，用于控制管的膨胀压力，相对于在泡沫材料起泡过程中由压力传感器检测的泡沫材料的起泡压力，该膨胀压力使得表层被按压到基座表面，以阻挡泡沫材料的泄漏。

Description

用于制造车辆内部部件的装置及方法
技术领域
本发明涉及一种用于制造车辆内部部件的装置和方法。更具体地，本发明涉及一种用于制造诸如缓冲垫(crash pad，防撞垫)的车辆内部部件的装置和方法，该缓冲垫被配置为防止表层(skin，蒙皮)的密封部分和缓冲垫的起泡层由于粘合性降低而与基座分离。
背景技术
在代表性的车辆内部部件中，可提出一种缓冲垫，其布置在驾驶员座椅及前排乘客座椅的前方，并且限定相对于挡风玻璃的边界。
根据车辆类型这种缓冲垫具有不同设计，并且被安置在驾驶员座椅及前排乘客座椅前方的区域，除了其上安装有仪表组、音响主机以及空调等的中央仪表盘等的位置。
缓冲垫由用于限定车辆的功能外观并且能够吸收冲击力的材料制成。代表性地，缓冲垫由聚氯乙烯(PVC)、热塑性聚氨酯(TPU)等制成。
如下将描述制造车辆内部部件，即，缓冲垫的常规工艺。
附图中的图1和图2是示出了常规缓冲垫及制造该缓冲垫的常规方法的示意性截面图。
如图1和图2所示，缓冲垫110包括：基座112，构成缓冲垫110的框架；起泡层114，形成在基座112上；以及表层116，限定缓冲垫的外观以保护起泡层114。
起泡层114由聚氨酯材料制成，并且表层116由PVC材料制成并且根据车辆的设计而成形。
为了制造常规的缓冲垫110，构成缓冲垫框架的基座112以及限定缓冲垫外观的表层116首先根据车辆设计以预定成形方式来制备。
优选地，表层116由包括预定量的增塑剂(plasticizer，塑化剂)的PVC材料制成，从而赋予缓冲垫以柔软质感和抗冲击性。
随后，聚氨酯泡沫材料布置在基座112上，并且随后，表层116布置在聚氨酯泡沫材料上。
密封泡沫胶带118黏结至基座112与表层116的配对的边缘表面(即，基座112的上部边缘表面和表层116的下部边缘表面)，以防止泡沫材料在起泡之后泄漏。
因此，通过密封泡沫胶带118的效用而在基座112与表层116之间限定了密闭空间，并且泡沫材料布置在该密闭空间中。
随后，在预定形成条件下，存在于基座112与表层116之间的泡沫材料起泡，并且因此，基座112与表层116之间的密闭空间由起泡层114完全填满。
然而，制造缓冲垫的常规工艺具有以下问题。
如图1所示，由于在泡沫材料起泡时，布置在基座与表层之间的泡沫材料的起泡压力高于粘合基座与表层的密封泡沫胶带的粘合力，所以泡沫材料可能穿过密封泡沫胶带泄漏到外部，这会导致泡沫层有缺陷，由此显著降低所得到的缓冲垫的质量。
当布置在基座与表层之间的泡沫材料起泡时，由于密封泡沫胶带，起泡空间中的空气不能从其中逃离，并且因此所得到的起泡层可能包括其中的气泡，由此降低起泡层的起泡质量和耐用性。
如图2所示，缓冲垫的表层包括预定量的增塑剂以赋予缓冲垫以柔软质感和抗冲击性。当经过一定时期后缓冲垫老化时，增塑剂迁移至密封泡沫胶带中，由此显著降低密封泡沫胶带的粘合力。因此，具有降低粘合力的密封泡沫胶带，并且邻近的表层和起泡层升起并且与基座分离，由此显著降低缓冲垫的耐用性。
在本发明的背景技术部分中公开的信息仅仅是为了增强对本发明的总体背景技术的理解，而不应认为是承认或以任何形式的建议该信息形成已为本领域技术人员所知的现有技术。
发明内容
本发明的多个方面涉及提供一种制造诸如缓冲垫的车辆内部部件的装置和方法，该缓冲垫被配置为防止表层及起泡层与基座分离，并且另外，通过在构成缓冲垫的基座处安置用于检测泡沫材料的起泡压力的压力传感器来防止泡沫材料泄漏，布置能够控制在表层的边缘表面处的膨胀压力的管并且控制该管的膨胀压力，相对于在泡沫材料起泡过程中的泡沫材料的起泡压力，这使得表层以期望程度被按压到基座表面。
根据本发明的多个方面，用于制造车辆内部部件的装置可包括：压力传感器，布置在内部部件的基座表面的检测泡沫材料的起泡压力的位置处；管，控制膨胀压力，该管布置在内部部件的表层表面上以抵靠基座按压该表层；以及管压力控制器，用于控制管的膨胀压力，相对于在泡沫材料起泡过程中由压力传感器检测的泡沫材料的起泡压力，该膨胀压力使得表层被按压到基座表面以阻挡泡沫材料的泄漏。
内部部件的基座可包括形成在其表面的位置上的多个密封突起，在该密封突起处，表层开考基座紧密按压以阻挡泡沫材料的泄漏。
基座的多个密封突起可限定它们间的沟槽，以限制其中的泡沫材料。
该装置可进一步包括：双面粘合胶带，黏结至表层的接触基座的多个密封突起的表面区域。
根据本发明的多个方面，制造车辆内部部件的方法可包括：将控制膨胀压力的管布置在内部部件的表层表面上的一位置处，在该位置处内部部件的基座被按压；检测在泡沫材料起泡过程中布置在内部部件缓冲垫的基座与表层之间的泡沫材料的起泡压力；以及在泡沫材料起泡过程中，基于检测的起泡压力，将管的膨胀压力(该膨胀压力使得表层被按压至基座)控制为排出空气并且阻挡泡沫材料的泄漏的程度。
在控制管的膨胀压力时，管的膨胀压力(该膨胀压力使得表层抵靠基座被按压)可被控制为在表层与基座之间提供有空隙的程度，以便使得在基座与表层之间限定的起泡空间中的空气排出至外部。
执行将管的膨胀压力控制为在表层与基座之间提供有空隙的程度的步骤，直到由于泡沫材料起泡，泡沫材料到达表层与基座之间的空隙为止。
从由于泡沫材料起泡，泡沫材料到达表层与基座之间的空隙开始，可执行将管的膨胀压力(该膨胀压力使得表层抵靠基座被按压)控制为阻挡泡沫材料泄漏的程度的步骤。
可执行将管的膨胀压力控制为阻挡泡沫材料泄漏的程度的步骤，以使得表层粘结至基座。
应当理解，本文中所使用的术语“车辆(vehicle)”或“车辆的(vehicular)”或其他类似术语包括广义的机动车辆，诸如包括运动型多用途车辆(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆的载客车辆；包括各种小船、海船的船只；航天器等；并且包括混合动力车辆、电动车辆、插入式混合动力车辆、氢动力车辆，以及其他替代燃料车辆(例如，燃料来源于汽油以外的能源)。如本文中提及的，混合车辆是具有两个或更多个动力源的车辆，例如，同时具有汽油动力和电动力的车辆。
本发明的上述和其它特征在下文讨论。
用于检测泡沫材料的起泡压力的压力传感器安置在构成缓冲垫的基座中，并且能够控制膨胀压力的管布置在表层的边缘表面上。因为使得表层被按压至基座表面的管的膨胀压力被控制为高于在起泡工序过程中的泡沫材料的起泡压力，所以可阻挡泡沫材料的泄漏。此外，因为表层与基座之间的结合力增加，所以有可能防止表层或起泡层与基座分离。
此外，因为使得表层被按压至基座表面的管的膨胀压力被控制为排出存在于在表层与基座之间限定的起泡空间中的空气的程度，所以有可能防止在起泡层中产生空气孔。
结合附图中更为详细的阐述以及下列详细描述，本发明中的方法和装置具有的其他特征和优点将变得显而易见，所附附图和下列详细描述共同对本发明的特定原理进行说明。
附图说明
图1和图2是示出了根据相关技术的制造缓冲垫的常规工艺的示意性截面图。
图3和图4是示出了根据本发明的用于制造示例性缓冲垫的装置和方法的示意性截面图。
图5是示出了在制造根据本发明的示例性缓冲垫时控制管压力的实例的曲线图。
应理解的是，附图不一定按比例绘制，呈现了示出本发明的基本原理的多个特征的略微简化表示。本文中所公开的本发明的具体设计特征，包括例如，具体尺寸、方位、位置和形状，将部分地由具体预期应用以及使用环境来确定。
具体实施方式
现在将详细参照本发明的多个实施方式，本发明的实例在附图中示出并且在下文中进行描述。尽管本发明将与示例性实施方式相结合进行描述，但是将理解的是，本说明并非旨在将本发明限制于那些示例性实施方式。相反，本发明旨在不仅涵盖示例性实施方式，而且涵盖可包括在如由所附权利要求限定的本发明的精神和范围内的各种替换、修改、等同物以及其他实施方式。
附图中的图3和图4是示出了根据本发明的用于制造缓冲垫的装置和方法的示意性截面图。
如图3和图4所示，缓冲垫10包括基座12，该基座包括缓冲垫的框架；起泡层14，形成在基座12上；以及表层16，限定缓冲垫的外观，以保护起泡层14。
在多种实施方式中，起泡层14由聚氨酯材料制成，以便赋予缓冲垫以柔软质感和抗冲击性，并且表层16由PVC材料制成，并且按照车辆设计成形。
为了制造缓冲垫10，包括缓冲垫框架的基座12以及限定缓冲垫外观的表层16首先以适合于车辆设计的预定成形方式来制备。
随后，形成起泡层14的聚氨酯泡沫材料在起泡之后布置在基座12上，并且随后，表层16布置在聚氨酯泡沫材料上。
然后，压力传感器20安置在缓冲垫10的基座12表面的特定位置处，在起泡过程中在该特定位置处检测起泡压力，优选地，特定位置在基座12的紧邻边缘区域的整个表面上，在该边缘区域处，表层16粘结至基座12。
控制施加于表层16表面上的膨胀压力的管22(例如，可注入空气的橡胶管)布置在缓冲垫10的表层16表面的特定位置处，即，表层16的可将表层16按压至基座12的边缘位置。
尽管未示出，但是管22连接至用于提供空气压力的单元，例如，压缩机，该压缩机被配置为由管压力控制器驱动。
管压力控制器用来控制用于提供空气压力的单元的级数(the numberof stage)或排出压力，以便基于压力传感器20的检测值来控制管22的膨胀压力。
用于阻挡泡沫材料泄漏的多个密封突起24形成在基座12表面上的边缘区域中，表层16被紧密按压至该边缘区域。优选地，基座12的多个密封突起24还在它们间设置有沟槽26，以限制其中的泡沫材料的泄漏。一片双面粘合胶带可粘结表层的接触基座的多个密封突起的表面区域。
随后，在预定起泡条件下，使得存在于在基座12与表层16之间限定的空间中的泡沫材料起泡，并且由此，起泡层14形成在基座12与表层16之间限定的空间中。
同时，控制管22的膨胀压力的操作由管压力控制器执行，以便使得造成起泡层14中的气泡的空气排出至外部，并且随后阻挡泡沫材料向外部泄漏。
更具体地，在起泡工序过程中，压力传感器20检测泡沫材料的起泡压力，并且随后将起泡压力发送至管压力控制器。当确定起泡压力低于最大值时，管压力控制器驱动空气压力提供单元(例如，以较低级驱动)以控制管22的膨胀压力，以便在基座12与表层16之间保持空隙，由此使得起泡空间中的空气能够通过基座12与表层16之间的空隙排出至外部。
低于最大值的起泡压力指的是通过压力传感器20检测的从泡沫材料的起泡开始点(图5中的时间点)到起泡压力最大值(图5中的时间点)的起泡压力。
同时，起泡压力的最大值(图5中的点)指的是当由于泡沫材料的起泡，泡沫材料达到基座12的向外邻近于压力传感器20的区域与表层16之间的空隙位置时，通过压力传感器20检测的泡沫材料的起泡压力。
继续进行将管的膨胀压力控制为保持基座12与表层16之间间隙的程度的操作，直至由于泡沫材料的起泡，泡沫材料到达基座12与表层16之间的空隙位置为止。因此，在起泡空间内限制的空气可通过基座12与表层16之间的空隙完全排出至外部，并且由此，如图3所示，可轻易防止起泡层14中的气孔的形成。
当确定在泡沫材料起泡过程中通过压力传感器20检测的并且发送至管压力控制器的起泡压力达到最大值时，就是说，当由于泡沫材料的起泡，泡沫材料到达基座12与表层16之间的空隙时，执行通过管压力控制器将管22的膨胀压力控制为阻挡泡沫材料泄漏的程度的步骤。
换句话说，从由于泡沫材料的起泡，泡沫材料到达基座12与表层16之间的空隙开始(图5中的点)，执行将管22的膨胀压力控制为高于由压力传感器20检测的泡沫材料的起泡压力的操作(将表层16按压至基座12)。
为此，管压力控制器驱动空气压力提供单元(例如，以更高级驱动)，以便将管22的将表层16按压至基座12的膨胀压力控制为高于泡沫材料的膨胀压力。因此，由管22的膨胀压力而施加至表层16的压力增加得高于泡沫材料的起泡压力，以便消除基座12与表层16之间的空隙，由此轻易地阻挡泡沫材料的泄漏。
此外，当表层16由于管22的膨胀压力被紧密按压至基座12时，形成在基座12表面上的多个密封突起24被强制地嵌入表层16中，并且因此如图4所示，基座12与表层16之间的空隙被完全消除。因此，能够完全阻挡泡沫材料的泄漏。
此外，即使当多个密封突起24被按压到表层16中时出现了泡沫材料的泄漏，泄漏的泡沫材料也被限制在沟槽26中，由此完全阻挡了泡沫材料向外部泄漏。
当管22的膨胀压力被控制为阻挡泡沫材料泄漏的程度时，同时执行将表层16结合至基座12的操作。
换句话说，当基座12的密封突起24由于管22的膨胀压力而被按压进表层16中时，基座12的边缘区域与表层16相应的边缘区域可通过存在于密封突起24上的泡沫材料的作用而彼此结合。
本发明将提供以下效果。
用于检测泡沫材料的起泡压力的压力传感器安置在构成缓冲垫的基座中，并且能够控制膨胀压力的管布置在表层的边缘表面上。因为使得表层被按压至基座表面的管的膨胀压力被控制为高于在起泡工序过程中的泡沫材料的起泡压力，所以可阻挡泡沫材料的泄漏。此外，因为表层与基座之间的结合力增加，所以有可能防止表层或起泡层与基座分离。
此外，因为使得表层被按压至基座表面的管的膨胀压力被控制为排出存在于在表层与基座之间限定的起泡空间中的空气的程度，所以能够防止在起泡层中产生空气孔。
为了举例和描述的目的，已经呈现了本发明的特定示例性实施方式的以上描述。它们并非旨在是详尽的或者将本发明限制于所公开的精确形式，并且明显地，可根据上面的教导进行多种修改和变型。为了解释本发明的特定原理以及它们的实际应用而选择和描述了一些示例性实施方式，从而使得其他本领域技术人员能够实现并利用本发明的多种示例性实施方式及其各种替代实施方式和变型。本发明的范围由本文所附权利要求书及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种用于制造车辆的内部部件的装置，所述装置包括：
压力传感器，布置在所述内部部件的基座的表面上的一位置处，在该位置处检测泡沫材料的起泡压力；
管，控制膨胀压力，所述管布置在所述内部部件的表层的表面上，以抵靠所述基座按压所述表层；以及
管压力控制器，用于控制所述管的膨胀压力，相对于在所述泡沫材料的起泡过程中由所述压力传感器检测的所述泡沫材料的起泡压力，所述管的该膨胀压力使得所述表层被按压到所述基座的表面，以阻挡所述泡沫材料的泄漏。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述内部部件的所述基座包括多个密封突起，所述多个密封突起形成在所述基座的表面的一位置处，在该位置处所述表层抵靠所述基座被紧密按压，以阻挡所述泡沫材料的泄漏。
3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述基座的所述多个密封突起之间限定有沟槽，所述沟槽用于将所述泡沫材料限制在所述沟槽中。
4.根据权利要求2所述的装置，进一步包括：双面粘合胶带，所述双面粘合胶带粘结所述表层的接触所述基座的所述多个密封突起的表面区域。
5.一种用于制造车辆的内部部件的方法，所述方法包括：
将控制膨胀压力的管布置在所述内部部件的表层的表面上的一位置，在该位置处所述内部部件的基座被按压；
在布置在所述内部部件的所述基座与所述表层之间的泡沫材料的起泡过程中，检测所述泡沫材料的起泡压力；以及
在所述泡沫材料的起泡过程中，基于所检测的起泡压力，将所述管的使得所述表层被按压至所述基座的膨胀压力控制为排出空气并且阻挡所述泡沫材料泄漏的程度。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，在控制所述管的使得所述表层被按压至所述基座的膨胀压力时，将所述管的膨胀压力控制为在所述表层与所述基座之间提供空隙的程度，以便使得在所述基座与所述表层之间限定的起泡空间中的空气排出至外部。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，执行将所述管的膨胀压力控制为在所述表层与所述基座之间提供空隙的程度的步骤，直至由于所述泡沫材料的起泡而使得所述泡沫材料到达所述表层与所述基座之间的所述空隙为止。
8.根据权利要求6所述的方法，其中，从由于所述泡沫材料的起泡而使得所述泡沫材料到达所述表层与所述基座之间的所述空隙开始，执行将所述管的使得所述表层被按压至所述基座的膨胀压力控制为阻挡所述泡沫材料泄漏的程度的步骤。
9.根据权利要求5所述的方法，其中，执行将所述管的膨胀压力控制为阻挡所述泡沫材料泄漏的程度的步骤，以使得所述表层粘结至所述基座。
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