CN1890076B - 交通工具构件和制造交通工具构件的方法 - Google Patents

交通工具构件和制造交通工具构件的方法 Download PDF

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Abstract

一种用于形成交通工具构件(210)的方法，包括：提供包括相对刚性的材料的基板(230)，以及提供与至少部分基板邻近的外壳(222)，从而在基板和外壳之间形成空腔。所述方法还包括将至少部分外壳连接到基板上，以及在将至少部分外壳固定到基板上之后，将材料(240)引入所述空腔中。所述外壳和被引入空腔中的材料形成交通工具构件的衬垫区域。

Description

交通工具构件和制造交通工具构件的方法
背景技术
本发明通常涉及用于交通工具(例如机动车，如汽车、卡车等；飞机、船等)中的构件领域，如嵌板或其他结构，以及制造这些构件的方法。更具体地，本发明涉及用于交通工具或其他应用的包括至少一个相对柔软的(例如有填充物的或加衬垫的)部分的内板或结构。
有填充物或加衬垫的交通工具内部构件如嵌板(例如仪表板、门板等)通常包括由相对刚性的材料制成的基板、相对柔软的芯(例如泡沫芯)以及外表面或外壳。例如，交通工具的门板可以加衬垫，从而当使用者的部分身体碰触或接触门板时，能够为交通工具的使用者提供更多的舒适性。尽管现有技术中已有多种公知的提供这种衬垫的方法，但是这些公知的方法并不具有一定的优点和/或特点的组合。
例如，制造具有衬垫部分的嵌板的一个难点在于，很难使衬垫部分的位置最优化，以使将衬垫部分设置在一个人直接碰触(例如接触)的区域。例如，乘客并不接触交通工具内部装饰板的某些区域，如门板上靠近交通工具的地板的位置。也许就没有太大的必要或者根本就没有必要在门板的这些区域设置衬垫部分。此外，在不需要设置衬垫部分或区域的位置设置衬垫部分或区域将增加不必要的费用(即材料费、人工费和设备费)，而且也会额外增加交通工具的重量。
为了在交通工具内部构件上设置局部衬垫部分，一种公知的方法是将衬垫构件连接到刚性构件上。例如，可以将包括相对刚性的基板、相对柔软的外壳和内部泡沫部分的构件连接到相对刚性的嵌板(例如门板)上。这种方法的一个难点在于，这种方法需要利用附加构件(例如附加的基板、螺栓或其他紧固装置，以将嵌板的基板和衬垫部分的基板固定到一起，等等)，而这些附加构件将增加最终产品的重量和成本。
因此，需要提供一种用于制造交通工具中使用的构件如嵌板或其他结构的方法，该构件包括相对柔软的或有填充物的部分或区域。还需要提供一种具有局部衬垫区域的构件，该局部衬垫区域可根据交通工具使用者或其他个体可能接触的位置而最优化设计。还需要提供一种具有局部衬垫区域的构件，该构件与具有衬垫区域的传统构件相比质量减轻且所需材料减少。还需要提供一种包括局部衬垫区域的整体形成的交通工具构件。还需要提供一种构件和以相对简单且有效的方式制造该构件的方法，该方法能够降低制造成本和材料成本。还需要提供一种利用现有设备制造具有一个或多个衬垫部分的构件的制造方法。
为了达到上述目的，本发明提出了一种用于形成交通工具的内部嵌板的方法，包括：
提供相对刚性的基板和相对柔性的外壳，所述基板具有沟道，所述外壳具有突起；
将所述外壳定位在与基板的至少一部分邻近的位置，从而在基板和外壳之间形成空腔；
通过将外壳的至少一部分突起插入到沟道中为所述突起和沟道之间提供了摩擦或干涉配合，而将外壳的至少一部分连接到基板上，将所述突起插入到沟道中使得所述突起和沟道的壁中的至少一个弯曲；以及，一旦所述突起插入沟道中，所述弯曲的突起和沟道的壁中的至少一个恢复到其预插入状态，
在将外壳的至少一部分固定到基板上之后，将聚合泡沫材料引入所述空腔中，并且使得所述聚合泡沫材料膨胀；
其中，所述外壳和被引入空腔中的材料形成所述内部嵌板的衬垫区域。
有利的是，其中所述内部嵌板包括门板。
有利的是，其中所述内部嵌板形成为，使外壳设置在内板的会被交通工具中的乘客接触到的区域中。
有利的是，其中所述突起由外壳的U形部分形成或从外壳延伸。
有利的是，还包括利用凝塑成形工艺、真空成形工艺、注射成形工艺、挤出工艺或铸造工艺中的至少一种形成所述外壳的步骤。
有利的是，其中所述外壳由选自由纺织品、聚氨酯、聚氯乙烯、热塑性石蜡及其组合构成的组中的材料制成。
有利的是，其中所述聚合泡沫材料通过在基板中形成的孔引入空腔。
有利的是，其中所述基板包括选自由金属、金属合金和聚合物构成的组中的材料。
有利的是，还包括在引入空腔中的聚合泡沫材料和基板与外壳中的至少一个之间形成粘结。
有利的是，其中将外壳的至少一部分连接到基板上的步骤还包括利用真空装置。
有利的是，其中所述基板包括至少一个孔，并且利用真空装置通过所述孔抽吸空腔中的空气。
有利的是，其中所述基板还包括内凹，并且其中所述沟道和外壳定位在所述内凹中。
有利的是，其中所述基板包括贯通设置的孔，并且利用真空装置的步骤包括通过基板中的所述孔抽吸空气，以将外壳固定到基板上。
有利的是，其中所述孔设置在基板上的所述突起与沟道配合的位置。
有利的是，其中所述内部嵌板包括具有分界线的外表面，所述分界线形成在外壳和基板之间，并且其中所述孔设置在基板上的位于分界线所在位置和突起与沟道配合的位置之间的位置。
有利的是，其中所述内部嵌板包括具有分界线的外表面，所述分界线形成在外壳和基板之间，并且其中突起与沟道配合的位置设置在所述分界线所在位置和所述孔所在位置之间。
本发明还提出了一种用于形成交通工具的乘客车厢的内部嵌板的方法，所述方法包括：
提供相对刚性的基板和相对柔性的材料，所述基板具有一个或多个孔；
将相对柔性的材料定位在与基板的至少一部分邻近的位置上，其中在基板和相对柔性的材料之间形成有空腔；
利用通过所述孔抽真空将相对柔性的材料的至少一部分连接到基板上，所述基板包括沟道，所述相对柔性的材料包括突起；将相对柔性的材料连接到基板上的步骤包括：将突起的至少一部分插入到沟槽中，为所述突起和沟道之间提供了摩擦或干涉配合，使得所述突起和沟道的壁中的至少一个弯曲；以及，一旦所述突起插入沟道中，所述弯曲的突起和沟道的壁中的至少一个恢复到其预插入状态，
将聚合泡沫材料引入空腔中，并且使得所述聚合泡沫材料膨胀；
其中相对柔性的材料和泡沫材料在内部嵌板上形成衬垫区域。
有利的是，其中所述延伸穿过基板的孔位于沟道中。
有利的是，其中所述一个或多个孔中的一个孔被设置成靠近在相对柔性的材料和基板之间形成的分界线。
有利的是，其中所述一个或多个孔中的一个孔被设置在与相对柔性的材料和基板之间形成的分界线相对的突起的一侧。
有利的是，其中所述内部嵌板包括具有分界面的外表面，所述分界面形成在相对柔性的材料和基板之间，并且其中所述孔设置在基板上的位于分界面所在位置和突起与沟道配合的位置之间的位置。
有利的是，其中所述内部嵌板包括具有分界面的外表面，所述分界面形成在相对柔性的材料和基板之间，并且其中突起与沟道配合的位置设置在所述分界面所在位置和所述孔所在位置之间。
本发明还提出了一种交通工具的内部嵌板，包括：
具有沟道的相对刚性的基板；
具有突起的相对柔性的外壳，插入到沟槽中的突起的至少一部分使所述突起和沟道的壁中的至少一个弯曲，一旦所述突起插入沟道中，所述弯曲的突起和沟道的壁中的至少一个恢复到其预插入状态，并且所述外壳通过突起与沟道之间的摩擦或干涉配合而连接到基板上；
设置在外壳和基板之间的膨胀的聚合泡沫材料；
其中所述外壳和所述膨胀的聚合泡沫材料形成所述内部嵌板的衬垫区域。
有利的是，其中所述突起形成为外壳的U形部分或从外壳延伸。
有利的是，其中所述基板包括延伸穿过基板的至少一个真空孔，当泡沫材料注射到外壳和基板之间的空间中时，所述真空孔用于通过基板抽真空，以将外壳连接到基板上。
有利的是，其中所述真空孔位于沟道中。
有利的是，其中所述至少一个真空孔中的一个真空孔被设置成靠近外壳与基板之间的分界线。
有利的是，其中所述所述至少一个真空孔中的一个真空孔被设置在与外壳与基板之间的分界线相对的突起的一侧。
附图简要说明
图1是根据示例性实施方式的用于交通工具中的构件或组件的透视图。
图2是图1所示构件的俯视图。
图3是表示根据另一示例性实施方式的用于交通工具中的构件的俯视图。
图4是根据另一示例性实施方式的构件的侧剖视图。
图5是图4所示构件的一部分的侧剖视图。
图6是表示与图4所示构件类似的构件的形成过程的侧剖视图。
图7是根据另一示例性实施方式的构件的局部侧剖视图。
图8是表示根据另一示例性实施方式的构件的形成过程的侧剖视图。
图9A-9B表示根据另一示例性实施方式的构件的外壳和基板的侧剖视图。
图10是表示图9所示的外壳和基板的连接的侧剖视图。
图11是根据示例性实施方式具有衬垫区域的门板的透视图。
示例性实施方式的详细说明
图1和2表示用于交通工具(例如机动车，如汽车、卡车、公共汽车等，飞机，船等)中的构件或组件10如嵌板或其他结构的一种示例性实施方式。这种构件可以根据各种示例性实施方式设置成各种尺寸、形状和结构。例如，这种构件可以用于交通工具的内部乘客车厢，而且也可以用作门板、挡泥板、仪表板、控制板、侧壁装饰板、天花板、或其他交通工具构件或其部分。图11表示门板710的一种示例性实施方式。
构件10设置有一个或多个被乘客或其他个体接触的柔软的或加衬垫的局部或分散区域。例如，门板，如图11所示的门板710，可以在门的乘客的部分身体可能接触的区域(例如，在扶手上，靠近窗台处等)设置衬垫，而不需要在整个门中加衬垫(例如，乘客通常不会接触图11中所示的硬塑料区域730)。通过这种方式，可以根据通常乘客的经验来优化设计衬垫区域。这种方法的一个优点是可以减少材料并降低制造成本，而且可以消除在乘客通常不接触的区域(例如扶手的下面等)设置衬垫的不实用做法。
以这里所述的方式设置局部柔软或加衬垫的区域的方法可以用于提供具有各种结构的构件。例如，可以提供包括一个或多个硬塑料区域(例如，镶边(bezels)、重要部分(accents)、贴边(appliqués)、衬杯(pull cups)等)的门板。在另一种示例中，可以形成复杂的几何体(例如，球形扶手、x,y,z分界线等)。在又一种示例中，门板可以包括用于增加美感的突出的(如凸起的)或下凹的衬垫区域。
根据一种示例性的实施方式，构件10包括相对刚性的基板、底板或底层30(这里简称作“基板”)形式的元件或部件。衬垫或填充元件或部件20临近或靠近基板30的至少一部分，且包括盖或外壳(表皮)22以及设置在外壳22和基板30中间的或之间的填充材料(例如，如图4所示的相对于构件210的填充材料240)。应当注意到，根据各种示例性的实施方式，衬垫或填充部分可以邻近设置到整个基板或部分基板上。例如，根据一种示例性的实施方式，外壳连接到基板，且部分外壳可以与基板直接接触，而外壳的其余部分可以通过填充材料与基板分离。利用这种方式，可以设置局部衬垫区域，同时即使未设置衬垫的那些区域也能保持外壳的整体外观和感觉。
基板30可以由任何适合的材料制成，包括各种金属(例如，铝、镁、合金等)或聚合物(例如，聚丙烯、聚乙烯、共聚物等)中的任一种。基板30可以形成为各种形状、尺寸和结构(例如，图3中所示的实施方式，其中基板为大致四方形的形状且具有圆角，以及图11中所示的实施方式，其表示具有局部衬垫区域的门板)，基板30还可以包括图1和2中没有表示出的其他各种特征(例如，用于装门锁和把手的孔、模压设计等)。基板30可以是一个独立构件或者也可以是一个大型组件(例如，基板可以是整个门板或者可以是其中的一部分等)。
根据一种示例性的实施方式，衬垫部件20设置在至少部分基板30的上方。外壳22形成构件10的至少部分外表面12(例如，通常被称为表面“A”的乘客车厢的可见部分等)。根据一种示例性的实施方式，基板30的一部分形成外表面12的一部分。基板30和外壳22之间可以设置(例如，以分界面、接缝或接头的形式)分界线24。分界线24可以在外表面12上看到或者也可以用材料填充以提供看起来“无接缝”的构件10。
根据一种示例性的实施方式，外壳22由相对柔软的或柔性材料制成，这些材料包括聚合材料(例如，聚氨酯、聚氯乙烯(PVC)、热塑性石蜡(TPO)等)。根据其他示例性的实施方式，外壳可以由其他材料制成，这些材料包括纺织品，如织物、皮革、合成材料、多层复合材料(例如，在聚合材料层上复合皮革层)等。
根据一种优选的实施方式，外壳22以如下方式设置在基板30上，即在外壳22的至少一部分和基板30中间或之间形成间隔或空间(例如，空腔或间隙)(例如，图4所示的间隔216)。根据一种示例性的实施方式，基本上远离基板30和外壳22之间的分界线24的外壳22整体都通过间隔或空间与基板30分隔(例如，形成空腔)。根据另一种示例性的实施方式，部分外壳可以设置成与基板直接接触，因此在外壳和基板之间的一个或多个特定的区域具有一个或多个间隔或空间。可以根据各种因素选择该特殊的设计，这些因素包括嵌板外表面的所需外观和感觉、材料成本、制造的方便性等。
将材料(例如，填充材料)，如图4所示的材料240设置或加入基板30和外壳22之间的空腔中，以起到填充物的作用。其目的是这种材料可以作为相对柔软的或衬垫材料，以使衬垫部件20的至少一部分具有相对柔软或缓冲特性。根据一种示例性的实施方式，填充材料为聚合材料，如泡沫材料(例如，聚氨酯泡沫)。填充材料以液体形式填充到空腔中，随后膨胀充满整个空腔。例如，当将泡沫材料作为填充材料时，泡沫在空腔内反应膨胀并形成细胞式结构。
根据一种示例性的实施方式，利用凝塑成形工艺(搪塑成形工艺-slush molding process)制造或生产外壳22。在凝塑成形工艺中，液体或粉末形式的热塑性材料被引入温控模型中，以形成与模壁贴合的粘性外壳。一旦外壳形成，则去掉模型中多余的材料，以对外壳进行硬化和冷却，之后将外壳从模型中取出。利用凝塑成形工艺的一个优点在于，能够低成本且有效地制造相对复杂的外壳几何形状。
根据另一种示例性的实施方式，利用真空成形工艺制造或生产外壳22。在真空成形工艺中，将预切割或成形的聚合材料板材放置到模型中，并加热使材料软化。使模型中形成真空，以使软化的聚合材料移向模型的壁。然后冷却聚合材料，使其保持由模壁形成的形状。
根据其他的示例性实施方式，外壳22可以利用其他多种方法制造。例如，可以利用注射成形工艺、挤出工艺、铸造工艺(例如，重力铸造)、或其他任何用于形成聚合外壳的适合工艺形成外壳22。
根据一种示例性的实施方式，其中外壳22由聚合材料制成，外壳22的厚度在大约0.5毫米和3.0毫米之间，最优选的在大约1.0毫米和1.5毫米之间。
外壳22的尺寸、形状和结构具有适于容纳在基板中的特点。根据一种示例性的实施方式(例如图3所示)，基板130可以包括缺口或内凹，外壳122可以设置在缺口中。根据另一种示例性的实施方式(例如图4－5所示)，基板230可以设置成向外突出，外壳222可以设置在基板230上。外壳和基板的尺寸、形状和结构可以有多种形式，并且可以形成相对复杂的几何形状。例如，外壳可以设置在门板形式的基板上，以使外壳包裹板的边缘(例如，后边)。在这方面本领域的技术人员应当理解还存在各种不同的可能性。
如图1所示，外壳22和基板30之间形成有或设置有分界线24(例如，接缝或接头)，以使基板30形成围绕外壳22的框架32。在各种不同的示例性实施方式中可以改变分界线24的尺寸、形状和结构。分界线24还可以通过用材料至少部分充填分界线24(例如，填缝、粘合剂、液态聚合物、或其他材料)而消除或减少尺寸。根据其他的实施方式，可以以看不到分界线存在的方式设置外壳(例如，将外壳设置在整个基板上，因此构件的外表面上看不到分界线)。
外壳22和/或基板30可以具有能将至少部分外壳连接到基板30的特征。所述连接可以通过机械互连(例如，摩擦或干涉配合)或通过其他机构实现。根据示例性的实施方式，外壳连接到基板的方式使得外壳和基板之间具有相对的气密封和/或水密封。
图4和5是表示外壳222和基板230之间连接的一种示例性实施方式(图5是图4的局部放大图，具体表示了连接点)。突起或延伸226(例如，如外壳的大致呈U形的部分所示)从外壳延伸到基板230中设置或形成的开口或沟道234(例如，沟槽、凹槽、切口等)中。突起226和沟道234的尺寸、形状和结构可以设置成当二者连接到一起时能够相互配合(例如，突起可以包括半径与沟道或开口的大致圆形或弯曲部分的半径类似的大致圆形或弯曲部分，如图9－10所示，表示了其中设置有沟道634的基板630以及具有圆形突起626和凸缘或延伸628的外壳622；如图10所示，外壳622连接到基板630，且分界线624形成在二者之间，突起626容纳在穴634中)。突起226可以包括从突起延伸的凸缘或延伸228，以增强外壳222和基板230之间的配合。
突起和沟道可以采用各种结构中的任一种，附图中表示出了多种非专用的实例。突起可以通过在模型中形成部分外壳而形成在外壳上(例如，提供具有“翻折”结构的外壳边缘以形成突起)或者可以通过在将外壳从模型中取出后形成突起。突起可以与外壳一体形成，或者也可以单独制造，然后再通过粘合剂或其他紧固件固定到外壳上。突起和沟道的位置可以颠倒，以使沟道形成在至少部分外壳中，而一个或多个突起形成在基板中，从而基板的突起可以插入外壳中形成的沟道中，以在外壳和基板之间形成机械密封。
突起226以及沟道234的壁或表面中的一个或两个可以是相对柔性的和/或具有回弹性，从而当突起226插入沟道234时，能够使突起226以及沟道234的壁或表面中的一个或两个弯曲或弯折。一旦突起226插入沟道234中，则柔性和/或弹性构件可以恢复到其预插入状态，以将外壳222连接到基板230上。
根据一种示例性的实施方式，外壳222和基板230连接在一起，以具有相对的气密性和/或水密性。在一种实例中，外壳222包括基本完全围绕外壳222外围延伸的突起226，基板230包括基本完全围绕外壳222所覆盖面积的外围延伸的沟道234。突起226被压入或定位在沟道234中，以基本围绕外壳222的整个外围形成密封。根据一种示例性的实施方式，突起226以及沟道234中的一个或两个可以仅围绕外壳的部分外围延伸，以在外壳222和基板230之间形成局部密封(例如，外壳可以包括围绕外壳外围间隔设置的多个突起)。突起和沟道可以具有多种不同的尺寸、形状和结构，以连接外壳和基板。
根据另一种示例性的实施方式，外壳包括一个或多个特征(例如，突起)，这些特征通过真空或其他压力或者力引入到基板上设置的开口，如沟槽、沟道或其他结构中。例如，外壳可以包括至少围绕外壳的部分外围延伸的一个或多个突起，所述突起可以插入基板上设置的开口中。在这种实施方式中，通过利用真空，即除去突起和开口的壁之间的空气，可以将外壳固定在某一位置。通过这种方式，外壳和基板之间可以形成相对的气密封和/或水密封。
图6表示构件310的一种示例性实施方式，其中基板330上形成或设置有孔336；通过形成在于基板330中形成的沟道334中的一个或多个孔338可以形成真空，以将外壳固定到基板330上。真空箱350可以用于抽真空，并且其具有足够的尺寸，以允许在制造过程中使填充材料340溢出到真空箱350中。
与图6所示的实施方式相比较，基板上设置的用于形成真空的一个或多个孔可以设置在基板的其他位置上(例如，代替直接靠近外壳上设置的突起)。例如，图7表示具有外壳422和基板430的构件410的示例性实施方式，且外壳422和基板430之间设置有分界线424，其中在靠近位于外壳422和基板430之间的分界线424处设置有孔438。在此实施方式中，设置有定位器或按钮423，用于为将突起426按压入沟道428中的个体提供一个位置。填充材料440设置在外壳422和基板430之间。
根据图8所示的构件510的另一种示例性实施方式，外壳522的突起526设置在基板530的沟道534中，孔538形成在基板530上的位于外壳522上设置的凸缘528下面的位置。即，孔538设置在与外壳522和基板530之间形成的分界线524相对的突起526的一侧。真空箱550形成与孔538邻接的真空室552，填充材料540设置在外壳522和基板530之间。
根据又一种示例性的实施方式，可以同时设置机械紧固特征(例如，干涉配合的突起和沟道)以及真空连接特征。根据此实施方式，外壳包括配合到一个或多个开口中的一个或多个突起，以将外壳机械固定到基板上，而且基板也包括一个或多个孔，以允许抽真空，从而将外壳固定到基板上。图6－8表示的示例性实施方式中的任一种(或在其他的示例性实施方式中)，除了利用真空提供的密封之外，突起还可以提供机械连接，或者可以仅将突起作为导向件，以提供外壳在基板上定位的适当位置。
图6表示用于将材料引入外壳322和基板330之间形成的间隔或空腔316中的机构的示例性实施方式。根据此实施方式，基板330上设置有两个孔338，以允许抽真空。形成真空以将外壳322固定到基板330上(例如，通过利用真空箱350抽真空并在孔338的区域将外壳322固定到基板330上)。也可以利用突起326和沟道334之间的机械连接将外壳322固定到基板330上。
一旦外壳322通过真空和/或机械方式固定到基板330上，则泡沫或其他填充材料340将通过填充管或填充喷嘴360引入空腔316中(例如，通过注射或重力浇注)。填充管360连接到部分基板330上形成的开口或孔336，以允许将填充材料340引入空腔316中。由于外壳322以相对气密和/或水密的方式(例如，利用真空和/或机械连接机构)连接到基板330，所以填充材料340不会通过孔338进入真空箱350。图6所示的实施方式表示填充管360的内表面362与基板330上设置的孔336的壁333的外表面331配合，这种设置也可以颠倒，即将部分填充管360插入基板330上的开口或孔中。根据其他各种示例性的实施方式，基板330和填充管360之间还可以采用其他各种配合结构。
根据其他示例性的实施方式，可以改变允许抽真空及连接填充管的孔的数量、尺寸、形状和结构。例如，可以将多个填充管连接到基板的不同位置，而且可以设置多个孔以连接这些填充管。根据各种不同的因素，包括制造能力、成本及其他因素，可以优化设计孔的各种特征。
根据一种示例性的实施方式，可以以不利用真空的方式(例如，通过部分外壳和部分基板之间的机械互锁或连接)将外壳连接到基板上。在此实施方式中，可以去掉真空箱(图6)，利用机械连接在外壳和基板之间形成气密封和/或水密封。机械连接的目的还在于能够以泡沫或其他填充材料不漏出的方式将外壳连接到基板上。
根据一种示例性的实施方式，制造具有一个或多个衬垫区域的构件的方法包括将基板或部分基板插入或设置到模型或其他工具，如具有抓斗结构的泡沫成形(FIP)工具中。一种优选的工具是由印第安纳州埃尔克哈特的EPW公司制造的合成/铝工具。基板设置在模型中，使其“A”侧或外表面部分朝向外(即，基板的后部与模壁接触)。
外壳(例如，凝塑成形或真空成形的聚合外壳)可以通过机械和/或真空方式连接到基板的一个或多个位置。例如，可以通过将形成在外壳上的突起插入基板上形成的开口如沟道或沟槽中，而将外壳机械连接到基板上。根据各种不同的实施方式，除了机械连接之外，或作为机械连接的替换方式，可以利用抽真空将外壳固定到基板上(例如，利用基板上形成的一个或多个真空孔)。
一旦将外壳固定到基板上，则关闭模型或工具。泡沫或其他填充材料被引入外壳和基板之间形成的一个或多个空腔中，以提供相对柔软的或衬垫材料。基板上形成的孔连接有一个或多个填充管或其他装置，以作为进入外壳和基板之间设置的一个或多个空腔的入口点。基板上还设置有一个或多个排气孔，以降低填充过程中积聚在构件中的二氧化碳或其他气体量。
然后将包括外壳、基板和泡沫的构件从模型或工具中取出。外壳通过机械方式(例如，突起和开口连接)以及填充材料与外壳及基板之间的相互作用连接到基板上。例如，可以在外壳和空腔中设置的泡沫之间形成粘结(bond)。根据另一种可替换的实施方式，可以在空腔的内部在基板和外壳中的一个或两个上设置粘合剂，以将泡沫粘结到上面。
除了上述步骤，或者作为上述步骤的替换方式，也可以采用各种不同的工序步骤。例如，在填充工序之后可能需要密封或封闭基板上设置的一个或多个孔(例如，以防止泡沫或填充材料漏出)。在另一实例中，在将外壳和基板插入模型中并封闭模型之后，在用填充材料填充空腔之前，可以旋转模型。
本发明所公开的各种教导可以用于形成具有各种不同几何形状和复杂性的构件。图11表示用于交通工具的门板形式的构件710的一种示例性实施方式。构件710包括由相对刚性的材料如硬塑料或类似物制成的基板730，以及以局部衬垫或柔软区域为特征的多个元件或部件(例如，用附图标记720、722和724标记的部分)。也可以在构件710的不同位置上设置装饰材料(例如，塑料、木材、金属等)。
部件720、722和724可以同时制造或以顺序制造的方法制造，而且可以由相同或不同的材料制成(例如，与部件722和724所用的材料相比，部件720可以具有不同的外壳和/或填充材料；例如，从审美的角度看，部件720的外壳颜色可以不同，而且/或者由于驾驶员或乘客可能会大量接触部件720(例如，驾驶员或乘客的肘或手臂可能会靠在部件720上)，所以部件720可以采用不同的材料)。
如各种示例性实施方式中所示的交通工具构件的各部件的结构和设置仅仅是为了说明的目的。尽管在说明书中仅对本发明的部分实施方式进行了详细描述，但是阅读过此说明书的本领域技术人员应当能够理解，在本质上不脱离这里所述主题的新颖技术和优点的前提下(例如，外壳的颜色可以与基板的颜色不同或大致相同)，可以有许多种改变(例如，改变各部件的大小、尺寸、结构、形状和比例，参数值，装配，所用材料，颜色，定位等)。例如，表示为整体形成的部件可以由多个部分或部件构成(例如，从外壳延伸以连接外壳和基板的突起可以与外壳一体形成，或者单独制造再连接或粘结到外壳上)，部件的位置可以颠倒或改变(例如，突起可以设置在基板上以与外壳上形成的开口如沟道或沟槽配合)，而且间隔设置的部件的种类和数量或位置也可以改变(例如，根据不同的因素基板上设置的孔的数量可以不同，该孔用以接纳填充材料)。应当注意到，本系统的部件和/或组件可以由能够提供足够强度和耐久性的多种不同的材料构成，其中包括各种颜色、质地和组成的各种可模压塑料材料(如高冲击塑料)中的任一种。这里所示的构件也可以用于非交通工具的情况，包括但并不限于家具，如椅子、书桌、长椅和其他家具物品。在不脱离本发明范围的前提下，优选的和其他示例性的实施方式在设计、操作条件和设置上可以进行其他的替换、修改、改变和省略。

Claims (26)

1.一种用于形成交通工具的内部嵌板的方法，包括：
提供相对刚性的基板和相对柔性的外壳，所述基板具有沟道，所述外壳具有突起；
将所述外壳定位在与基板的至少一部分邻近的位置，从而在基板和外壳之间形成空腔；
通过将外壳的至少一部分突起插入到沟道中为所述突起和沟道之间提供了摩擦或干涉配合，而将外壳的至少一部分连接到基板上，将所述突起插入到沟道中使得所述突起和沟道的壁中的至少一个弯曲；以及，一旦所述突起插入沟道中，所述弯曲的突起和沟道的壁中的至少一个恢复到其预插入状态，
在将外壳的至少一部分固定到基板上之后，将聚合泡沫材料引入所述空腔中，并且使得所述聚合泡沫材料膨胀；
所述突起为U形，
其中，所述外壳和被引入空腔中的材料形成所述内部嵌板的衬垫区域。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述内部嵌板包括门板。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述内部嵌板形成为，使外壳设置在内板的会被交通工具中的乘客接触到的区域中。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括利用凝塑成形工艺、真空成形工艺、注射成形工艺、挤出工艺或铸造工艺中的至少一种形成所述外壳的步骤。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述外壳由选自由纺织品、聚氨酯、聚氯乙烯、热塑性石蜡及其组合构成的组中的材料制成。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述聚合泡沫材料通过在基板中形成的孔引入空腔。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述基板包括选自由金属、金属合金和聚合物构成的组中的材料。
8.根据权利要求1所述的方法，还包括在引入空腔中的聚合泡沫材料和基板与外壳中的至少一个之间形成粘结。
9.根据权利要求1所述的方法，其中将外壳的至少一部分连接到基板上的步骤还包括利用真空装置。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述基板包括至少一个孔，并且利用真空装置通过所述孔抽吸空腔中的空气。
11.根据权利要求1所述的方法，其中所述基板还包括内凹，并且其中所述沟道和外壳定位在所述内凹中。
12.根据权利要求9所述的方法，其中所述基板包括贯通设置的孔，并且利用真空装置的步骤包括通过基板中的所述孔抽吸空气，以将外壳固定到基板上。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述孔设置在基板上的所述突起与沟道配合的位置。
14.根据权利要求12所述的方法，其中所述内部嵌板包括具有分界线的外表面，所述分界线形成在外壳和基板之间，并且其中所述孔设置在基板上的位于分界线所在位置和突起与沟道配合的位置之间的位置。
15.根据权利要求12所述的方法，其中所述内部嵌板包括具有分界线的外表面，所述分界线形成在外壳和基板之间，并且其中突起与沟道配合的位置设置在所述分界线所在位置和所述孔所在位置之间。
16.一种用于形成交通工具的乘客车厢的内部嵌板的方法，所述方法包括：
提供相对刚性的基板和相对柔性的材料，所述基板具有一个或多个孔；
将相对柔性的材料定位在与基板的至少一部分邻近的位置上，其中在基板和相对柔性的材料之间形成有空腔；
利用通过所述孔抽真空将相对柔性的材料的至少一部分连接到基板上，所述基板包括沟道，所述相对柔性的材料包括突起；将相对柔性的材料连接到基板上的步骤包括：将突起的至少一部分插入到沟槽中，为所述突起和沟道之间提供了摩擦或干涉配合，使得所述突起和沟道的壁中的至少一个弯曲；以及，一旦所述突起插入沟道中，所述弯曲的突起和沟道的壁中的至少一个恢复到其预插入状态，
所述突起为U形，
将聚合泡沫材料引入空腔中，并且使得所述聚合泡沫材料膨胀；
其中相对柔性的材料和泡沫材料在内部嵌板上形成衬垫区域。
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述延伸穿过基板的孔位于沟道中。
18.根据权利要求16所述的方法，其中所述一个或多个孔中的一个孔被设置成靠近在相对柔性的材料和基板之间形成的分界线。
19.根据权利要求16所述的方法，其中所述一个或多个孔中的一个孔被设置在与相对柔性的材料和基板之间形成的分界线相对的突起的一侧。
20.根据权利要求16所述的方法，其中所述内部嵌板包括具有分界面的外表面，所述分界面形成在相对柔性的材料和基板之间，并且其中所述孔设置在基板上的位于分界面所在位置和突起与沟道配合的位置之间的位置。
21.根据权利要求16所述的方法，其中所述内部嵌板包括具有分界面的外表面，所述分界面形成在相对柔性的材料和基板之间，并且其中突起与沟道配合的位置设置在所述分界面所在位置和所述孔所在位置之间。
22.一种交通工具的内部嵌板，包括：
具有沟道的相对刚性的基板；
具有突起的相对柔性的外壳，插入到沟槽中的突起的至少一部分使所述突起和沟道的壁中的至少一个弯曲，一旦所述突起插入沟道中，所述弯曲的突起和沟道的壁中的至少一个恢复到其预插入状态，并且所述外壳通过突起与沟道之间的摩擦或干涉配合而连接到基板上，所述突起为U形；
设置在外壳和基板之间的膨胀的聚合泡沫材料；
其中所述外壳和所述膨胀的聚合泡沫材料形成所述内部嵌板的衬垫区域。
23.根据权利要求22所述的内部嵌板，其中所述基板包括延伸穿过基板的至少一个真空孔，当泡沫材料注射到外壳和基板之间的空间中时，所述真空孔用于通过基板抽真空，以将外壳连接到基板上。
24.根据权利要求23所述的内部嵌板，其中所述真空孔位于沟道中。
25.根据权利要求23所述的内部嵌板，其中所述至少一个真空孔中的一个真空孔被设置成靠近外壳与基板之间的分界线。
26.根据权利要求23所述的内部嵌板，其中所述至少一个真空孔中的一个真空孔被设置在与外壳与基板之间的分界线相对的突起的一侧。
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