具有襯墊部位的部件以及制造具有襯墊部位的部件的方法

專利名稱：具有襯墊部位的部件以及制造具有襯墊部位的部件的方法
技術領域：
本發明通常涉及襯墊部件領域，更具體地說，涉及襯墊部件或制品， 如交通工具飾板以及具有至少一個襯墊部分或部位的其它部件，以及制造 這樣的部件的方法。
背景技術：
加有襯墊或軟墊的交通工具內部部件例如板(例如，儀表板、門板等)
傳統地包括由相對較硬材料制成的基底，相對較軟的芯體(例如，泡沫 芯體)，以及外表面或外皮。例如，交通工具門板可以加有襯墊，以向交通 工具乘客在該乘客身體與門板相互作用或接觸的部分(例如，扶手部分) 提供增加的舒適性。在本領域中已知有多種提供這樣的襯墊的方法，盡管 這樣的方法帶來困難，而且這樣的方法并不提供某些有利的特征和/或特征 的組合。
例如，提供具有襯墊部分的板的一個困難在于難以最優化襯墊部分 的位置，因而襯墊部分僅僅設置在由個人直接作用(例如接觸)的區域中。
因此，需要提供一種改進的方法，以用于制造在交通工具中使用的部 件，如板或其它結構，或者用于制造包括襯墊區域或部分的另外部件。

發明內容
一個實施方式涉及形成部件的方法，該方法包括提供可壓縮元件； 將該可壓縮元件壓縮至壓縮狀態；將外皮連接到基底，其中所述可壓縮元 件被布置在所述外皮和基底之間；和將所述可壓縮材料膨脹至膨脹狀態。另一個實施方式涉及一種形成具有襯墊部位的交通工具板的方法，該 方法包括提供可壓縮元件；壓縮所述可壓縮元件；將所述可壓縮元件固 定于外皮；將所述外皮和所述可壓縮元件定位在模具內；在所述模具內在 所述可壓縮元件周圍形成基底，其中，所述可壓縮元件被布置在所述基底 和所述外皮之間；和將所述可壓縮元件膨脹；其中，所述襯墊部位由所述 可壓縮材料限定。
再一個實施方式涉及一種具有襯墊部位的板，該板包括基底；覆蓋 所述基底的至少一部分的外皮；和可壓縮元件，該可壓縮元件形成所述外 皮中的襯墊部位，其中，所述可壓縮元件包括可壓縮材料和封裝件，所述 封裝件通過保持真空以壓縮所述可壓縮材料并在刺破以釋放所述真空后允 許所述可壓縮材料的膨脹而形成所述襯墊部位。


圖1為根據一示范實施方式具有內部的交通工具的透視圖； 圖2為圖1的交通工具的內部的透視圖，該交通工具具有根據一示范 實施方式的部件；
圖3為沿線3-3截取的圖2的部件的截面圖，該部件具有由根據一示 范實施方式的可壓縮元件限定的襯墊部位；
圖4為根據一示范實施方式圖3的所述可壓縮元件的透視圖5為根據一示范實施方式沿線5-5截取的圖4的所述可壓縮元件的 截面圖，該可壓縮元件處于膨脹狀態；
圖6為根據一示范實施方式沿線5-5截取的圖4的所述可壓縮元件的 截面圖，該可壓縮元件處于壓縮狀態；
圖7為根據一示范實施方式位于模具內的可壓縮元件和外皮的截面圖;
圖8為根據一示范實施方式具有處于壓縮狀態的可壓縮元件的部件的 截面圖9為根據一示范實施方式具有處于膨脹狀態的可壓縮元件的部件的 截面圖IO為根據一示范實施方式的部件和模具的不同部分的截面圖11為根據一示范實施方式的具有處于壓縮狀態的可壓縮元件的部件和模具的截面圖12為具有處于膨脹狀態的可壓縮元件的部件的截面圖。
具體實施例方式
參考圖l，根據一示范實施方式，圖示了交通工具IO，該交通工具IO 包括內部12。交通工具10可以為多種不同類型的交通工具中的任何一種， 包括汽車、娛樂交通工具、公共汽車、飛機等。根據一示范實施方式，交 通工具10為汽車。如圖2所示，內部12設有部件14 (例如，板、門板、 飾板、裝飾部件等)。雖然部件14圖示為門飾板，部件14可包括較大范圍 內的多種部件，并且可以結合較大范圍內的多種交通工具類型來使用。根 據一示范實施方式，部件14包括襯墊部分或部位16 (例如，交通工具門板 的扶手部分等)。襯墊部位16可以設置在部件14的需要相對更軟手感的任 何部分上。
為了提供局部的襯墊部分如襯墊部位16， 一種方法是在已經固定于預 成型外皮材料的泡沫或其它可壓縮材料的后面形成(如成型)基底。 一示 范成型工藝涉及芯體件和空腔件，該芯體件和空腔件相對彼此線性地移動。 該工藝的一個困難是，需要襯墊部位的預成型外皮材料的某些部位會位于 脫模方向之外(例如，在模具的空腔/芯體件彼此平行并且與所述空腔/芯 體件中的一個或兩者的運動方向平行的表面上)。由于該模具部分在通常相 對較厚的襯墊表面上行進時必須被打開/關閉，因而在這樣的部位中具有襯 墊材料通常會引發問題。因此，有優勢的是，提供一種用于制造具有襯墊 部位的部件的方法，其利用在成型工藝過程中可具有相對較低(如較薄) 的輪廓并且在成型工藝之后可具有相對較高(如較厚)的輪廓的可壓縮材 料。
現在參考圖3，更為詳細地表示了部件14。根據一示范實施方式，部 件14可以為用于交通工具10的板或其它結構。根據各種示范實施方式， 這樣的部件可以設置成較大范圍內的多種尺寸、形狀和構造。例如，這樣 的部件可以用于交通工具的內部乘客車廂中，并且能夠用作門板、儀表盤 (dashboard)、儀表板(instrument panel)、控制臺、側壁飾板、頂板襯
墊或其它交通工具部件或其部分。根據一示范實施方式，部件14設有柔軟或加有襯墊的局部或分散區域 或部分，表示為襯墊部位16 (例如，在交通工具的乘客接觸的區域中)。例 如，圖3中所示的部件14可以設置為門板，該門板在乘客的身體部分很可 能會與門接觸的區域中加有襯墊(例如，在扶手部分上，鄰近窗戶等)，但 沒有在整個門上加有襯墊(例如，在通常不與乘客接觸的區域中沒有襯墊)。
根據一示范實施方式，部件14包括處于相對較硬基底18(例如，底部、 層等)形式的元件或構件。襯墊部位16被定位成鄰近或接近基底18的至 少一部分，并且由設置在基底18和外皮20 (例如，覆蓋材料、表層材料 (coverstock)、覆蓋物等)中間或之間的可壓縮元件22 (例如，襯墊元件、 插入件等)限定。如圖4所示，根據一實施方式，可壓縮元件22包括容納 在封裝件24 (例如，真空袋或封裝件等)內的可壓縮材料26 (例如，可壓 縮部件或構件、泡沫構件等)。
根據不同的示范實施方式，基底18的全部或者部分可具有加有襯墊或 軟墊的部分，如鄰近基底18設置的襯墊部位16。例如，根據一示范實施方 式，外皮20可以被施加成鄰近基底18，部分的外皮20可以與基底18直接 接觸，而外皮20的其它部分可以由可壓縮元件22而與基底18分開。這樣， 在一個或多個局部部位(例如，襯墊部位16)處可以設置不同數量或程度 的柔軟部或襯墊，而同時即使在那些沒有設置可壓縮元件12的額外襯墊的 部位中，也仍然保持外皮20的外觀和手感。
根據一示范實施方式，外皮20形成部件14的外表面(例如，從乘客 車廂中可以看到的表面，通常被稱為"A"表面)的至少一部分。根據另一 示范實施方式，基底18的至少一部分形成部件14的外表面或A表面的一 部分。
根據一示范實施方式，外皮20可以由相對柔軟或柔韌的材料制成，該 材料包括聚合材料(例如，熱塑性聚烯烴(TPO)、聚氨酯、聚氯乙烯(PVC) 等)。根據不同的其它實施方式，外皮20可以由其它材料制成，包括例如 布料的織物、皮革、復合材料、分層材料(layered materials)(例如， 施加在聚合材料層上的皮革層)等。可以使用多種工藝中的任何一種來制 造或生產外皮20。根據一示范實施方式，外皮20可以是熱成型的 (thermo-formed)(例如，真空成型的、壓力成型的，等)，然后修整為所需的形狀或結構。根據一示范實施方式，外皮20可以由瀝鑄成型工藝形成。 根據其他示范實施方式，外皮20可以根據不同的其它方法(例如，注射成 型、擠壓、鑄造等)來制造。外皮20可以具有適用于或配置成包括在基底 18中的特征的尺寸、形狀和結構，而且外皮20和基底18可以具有可以包
括復雜幾何形狀的任何數量的形式。
基底18可以由任何合適的材料制成，包括多種聚合物(例如，聚丙烯、 聚乙烯、共聚物等)中的任何一種，并且可以被形成為較大范圍內的多種 形狀、尺寸和結構中的任何一種。基底18還可以包括多種其它的特征(例 如，用于門把手的孔隙、嵌入成型設計(molded-in designs)等)。基底 18可以為獨立的部件或可以為較大組件的子部件(例如，基底18可以為整 個門板或可以為其一部分，等)。
可壓縮材料26可以由任何合適的材料制成，包括多種泡沫制品或其它 可壓縮材料中的任何一種，使用真空或其他方法能夠將所述材料壓縮到減 小的厚度(例如，壓縮狀態)，并隨后膨脹到膨脹狀態。可以使用可以被壓 縮/膨脹并向特定應用場合提供所需的襯墊或柔軟性的任何合適的材料。
封裝件24可以由塑料或其他合適的材料制成，在這里描述的制造和/ 或組裝加工過程中，所述材料能夠保持真空環境或另外容納可壓縮材料26。 根據一實施方式，封裝件24為真空袋，在減少了封裝件24內的空氣量后， 該真空袋可以在一個或多個密封部分44 (參見圖4)處被密封(例如，熱 密封等)。根據替換實施方式，封裝件24和可壓縮材料26可以為單個、整 體的部件。封裝件24可以包括開口或端口 28，該開口或端口28被配置成 允許向封裝件24和可壓縮材料26施加真空。
參考圖5-9，現在更為詳細地描述一種用于形成例如部件14的部件的 方法，該部件具有例如可壓縮部位16的可壓縮部位。首先，提供可壓縮元 件，如可壓縮元件22 (圖5)。根據一示范實施方式，所述可壓縮元件包括 封裝件24和可壓縮材料26。如圖5和6所示，所述可壓縮材料被容納在所 述封裝件(例如，塑料真空袋等)中，該封裝件能夠保持真空環境。
在將可壓縮材料26放置在封裝件24內之后，通過真空端口 (如圖4 中所示的真空端口 28)施加真空，從而減少封裝件24內的空氣量并壓縮(例 如，減小其厚度等)可壓縮材料26 (參考圖6)。然后，密封真空端口28，留在封裝件24內的可壓縮材料26處于壓縮狀態。使用如這里所述的真空 處理，使使用者能夠將如泡沫的材料壓縮到其膨脹厚度的僅一小部分，并 允許相對較厚的泡沫軟墊插入到成型部分內，在該處工具空腔被限制為僅 薄的插入件(例如，在位于脫模方向之外的情況中，例如在扶手位置，如 圖7中的示范實施方式所示)。根據不同的其它示范實施方式，還可以使用 其它裝置來減少封裝件24內的空氣量或另外壓縮可壓縮材料26。
然后，將其中具有處于壓縮狀態的可壓縮材料26的可壓縮元件22固 定于外皮，如外皮22 (參考圖7)。如上所述，外皮20可以為柔韌的材料， 并可以被預成型為所需的形狀(例如，以與模具的輪廓相符)。可以采用多 種緊固方法將可壓縮元件22固定于外皮20，包括機械緊固件，例如夾子、 銷、釘子等，粘合劑等。
一旦將可壓縮元件22固定于外皮20，則將外皮20和可壓縮元件22 放置到模具內，如圖7所示的模具30。模具30包括具有大致對應輪廓的空 腔部分34和芯體部分32。模具30在外皮20和可壓縮元件22周圍封閉， 以產生間隙36，并將處于熔融樹脂形式的基底材料注射到外皮20和可壓縮 元件22后面的間隙36內，以形成基底18。如圖7所示，提供處于壓縮狀 態的可壓縮元件22，減小了可壓縮元件22和外皮20在脫模方向之外(例 如，實質上平行于成型件的運動方向的表面，該成型件例如門板的扶手部 分)的區域(例如，襯墊部位16)處的輪廓，從而減小了當模具部分32、 34移動跨過外皮20在可壓縮元件22的區域中的表面時對不同部件造成損 壞的潛在可能性。如圖7中所示，芯體32可包括凸起部分42，該凸起部分 42被配置成在基底18中產生對應的凹陷區域40 (例如，凹痕、孔隙等)。 如圖8所示，凹陷區域40可以為相對于基底18的周圍區域的材料厚度減 小的區域，并且可以包括一個或多個孔隙或孔。如下面更為詳細的描述， 凹陷區域40被設置于與可壓縮元件22鄰近的區域，從而穿刺工具38 (參 考圖8)可被用于刺破或刺穿基底18和/或封裝件24。
在成型或形成基底18之后，將部件14從模具30中移除，而可壓縮元 件22仍然處于壓縮狀態，如圖8所示。參考圖8，穿刺工具38可被用于刺 破或刺穿基底18和/或封裝件24。當刺穿封裝件24時，允許空氣進入封裝 件24，從而使可壓縮材料26膨脹至膨脹狀態。雖然圖8表示了與成型在基底18內的凹陷區域40結合使用的穿刺工具38，但是釋放封裝件24內的真 空或另外使可壓縮材料26膨脹的不同其它方法也可使用。例如，根據一實 施方式，基底18可以在后成型操作中被沖切(例如，用于提供進入孔等)， 而且該沖切操作可以包括被配置成刺破基底18和/或封裝件24的工具加 工。
參考圖9， 一旦允許可壓縮材料26膨脹，則形成部件14的襯墊區域， 如襯墊部位16。如圖9所示，襯墊部位16可僅包括由外皮20覆蓋的部件 14的區域中的一部分。根據一替換實施方式，部件14的整個表面可以設置 為加有襯墊或加有軟墊。
如參考附圖所述，可壓縮元件22被用于成型工藝中，如背式局部成型 (partial mold behind (PMB))工藝，以形成如部件14的板或其他部件。 根據不同的替換實施方式，可壓縮元件22可以被用于其它應用場合。例如， 參考圖10-12，使用例如粘合劑或機械緊固件，可以將處于壓縮狀態的可壓 縮元件22連接于例如基底18的預成型基底材料，而且然后使用真空形成 模具50，可以將外皮20真空包裹(例如，真空形成等)在基底18和可壓 縮元件22周圍，從而制得圖11所示的部件14。(例如，包括在基底和外皮 之間的壓縮材料的部件)。根據一示范實施方式，基底18可包括一個或多 個孔隙46，該孔隙允許向外皮20施加真空(圖IO)，其用作將外皮20拉 緊在可壓縮元件22和基底18上(圖11)。然后，可以使用這里公開的任何 方法將可壓縮元件22刺破或另外使該可壓縮元件22膨脹，以允許可壓縮 元件22膨脹(參見圖12)。根據一示范實施方式，基底18可包括配置成便 于刺破可壓縮元件22的凹進部48 (例如，孔隙、減少厚度的區域等)。此 外，根據不同的其它實施方式，這里公開的技術可應用于其它工藝和部件 (例如，包覆織物的部件，如座椅、頭枕、遮陽板等，地板控制臺等)。
很重要的，應注意在不同示范實施方式中表示的部件的結構和布置以 及制造該部件的方法僅為解釋性的。雖然在本公開中僅詳細地描述了本發 明的幾個實施方式，閱讀了本公開的本領域技術人員會容易地理解，在沒 有實質上脫離權利要求所述主題的新穎教導和優點的前提下，很多修改都 是可能的(例如，不同元件的大小、尺寸、結構、形狀和比例，以及參數 數值、安裝布置、材料的使用、顏色、方位等的變化)。例如，圖示為整體形成的構件可以由多個部件或構件構成，構件的位置可以顛倒或另外改變， 而且分離的構件的質地或數目或者位置可以改變或變動。因此，所有這樣 的修改旨在被包括在本公開的范圍內。根據替換實施方式，任何工藝或方 法步驟的次序或順序可以改變或重新排序。在不脫離本公開的范圍的前提 下，可以對于示范實施方式的設計、操作條件和布置進行其它替換、修改、 改變和省略。
權利要求
1.一種形成部件的方法，包括提供可壓縮元件；將所述可壓縮元件壓縮至壓縮狀態；將外皮連接到基底，其中所述可壓縮元件被布置在所述外皮和所述基底之間；和將所述可壓縮材料膨脹至膨脹狀態。
2. 根據權利要求1所述的方法，其中，所述可壓縮元件包括設置在封 裝件內的泡沫元件。
3. 根據權利要求2所述的方法，其中，所述封裝件能夠以氣密方式密
4. 根據權利要求3所述的方法，進一步包括向所述封裝件施加真空，以將所述可壓縮元件壓縮至所述壓縮狀態。
5. 根據權利要求3所述的方法，進一步包括在將所述外皮連接于所述基底之前，將所述可壓縮材料連接于所述外皮。
6. 根據權利要求5所述的方法，進一步包括 將所述可壓縮元件和所述外皮插入模具空腔內；其中，將所述外皮連接于所述基底包括將熔融樹脂注入所述模具空腔 內從而在所述外皮后面形成所述基底。
7. 根據權利要求6所述的方法，其中，形成所述基底包括形成所述基底的具有相對于周圍區域減小厚度的區域，其中將所述可壓縮材料膨脹至 所述膨脹狀態包括在鄰近所述減小厚度區域的區域中刺破所述封裝件。
8. 根據權利要求7所述的方法，其中，所述減小厚度的區域包括延伸 通過所述基底的孔隙，并且其中，刺破所述封裝件包括將穿剌工具延伸通 過所述孔隙。
9. 根據權利要求5所述的方法，其中，所述外皮為包括聚合材料的預 成型外皮。
10. 根據權利要求1所述的方法，進一步包括在將所述外皮連接于所 述基底之前，將所述可壓縮材料連接于所述基底。
11. 根據權利要求10所述的方法，其中，將所述外皮連接于所述基底 包括將所述外皮真空形成于所述基底。
12. —種形成具有襯墊部位的交通工具板的方法，該方法包括 提供可壓縮元件；壓縮所述可壓縮元件； 將所述可壓縮元件固定于外皮； 將所述外皮和所述可壓縮元件定位在模具內；在所述模具內在所述可壓縮元件周圍形成基底，其中，所述可壓縮元 件被布置在所述基底和所述外皮之間；和 將所述可壓縮元件膨脹；其中，所述襯墊部位由所述可壓縮材料限定。
13. 根據權利要求12所述的方法，其中，所述可壓縮元件包括封裝件 和可壓縮材料；其中，壓縮所述可壓縮元件包括向所述封裝件施加真空，以壓縮所述 可壓縮材料；和其中，將所述可壓縮元件膨脹包括刺破所述封裝件。
14. 根據權利要求13所述的方法，其中，形成所述基底包括形成所述 基底的具有減小厚度的區域，該區域接近所述可壓縮材料，并且其中，刺 破所述封裝件包括將穿刺工具延伸通過所述減小厚度的區域。
15. 根據權利要求13所述的方法，其中，所述可壓縮材料為泡沫材料。
16. 根據權利要求13所述的方法，其中，所述封裝件為真空袋。
17. —種具有襯墊部位的板，該板包括 基底；覆蓋所述基底的至少一部分的外皮；可壓縮元件，該可壓縮元件形成所述外皮中的襯墊部位，其中，所述 可壓縮元件包括可壓縮材料和封裝件，所述封裝件通過保持真空以壓縮所 述可壓縮材料并在刺破以釋放所述真空后允許所述可壓縮材料的膨脹而形 成所述襯墊部位。
18. 根據權利要求17所述的板，其中，所述可壓縮元件被配置成允許 響應于剌破所述封裝件而膨脹。
19. 根據權利要求17所述的板，其中，通過注射成型基底材料來形成 所述基底，從而將所述基底連接于所述外皮。
全文摘要
一種形成部件(14)的方法，該方法包括提供可壓縮元件(22)；壓縮該可壓縮元件至壓縮狀態；將外皮(20)連接到基底(18)，其中所述可壓縮元件位于所述外皮和基底之間；和使所述可壓縮材料(26)膨脹至膨脹狀態。
文檔編號B29C45/00GK101646542SQ200880007988
公開日2010年2月10日 申請日期2008年1月16日 優先權日2007年1月18日
發明者R·A·博齊奧, S·A·漢森, T·J·施帕爾 申請人:約翰遜控制技術公司