形成带有局部化深厚柔软区域的装饰板的方法和由此获得的装饰板

摘要

一种装饰板和形成用于交通工具的装饰板的方法。所述装饰板可以在所述板的预选择位置处包括柔软的局部化的设有软垫的部分(150)。

说明书

相关申请的交叉引用

本申请是要求2007年1月5日提交的美国临时申请No.60/878,929的优先权的PCT国际申请，其全文通过引用结合于本文中。

技术领域

本申请涉及模制品领域，所述模制品具有带缝合件、刺绣和/或其它缝制部分(这些总称为“缝合件”)的柔软部分。更具体地，本申请进一步涉及用于交通工具(例如机动车，如汽车、卡车等；飞机、船只等)或其它应用的内装饰板或结构，所述内装饰板或结构包括至少一个由背式局部成型(partial-mold-behind)(PMB)过程形成的还具有缝合件(装饰性或功能性的)的相对局部化的深厚柔软区域(例如设有衬垫或设有软垫)部分。

背景技术

已经公知为设有衬垫或设有软垫的交通工具内部部件提供缝合件。这种缝合件可以是装饰性/装潢性的和/或功能性的。所述设有衬垫或设有软垫的交通工具内部部件可以呈装饰板(例如仪表板、门板等)的形式。这种板典型地包括由相对刚性的材料制成的衬底、相对柔软的芯体(例如泡沫层)和外表面或表层。提供这种软垫和缝合件的多种方法在本领域中是已知的，尽管这些已知的方法不能提供某些有利的特征和/或特征的组合。例如，已知添加缝合件到内部部件或表层(或表层和泡沫层压件)，然后通过手动或手工包裹技术将表层连结到衬底上。还已知在内部部件形成之后(例如在表层、泡沫和衬底已经被接合之后)应用缝合件。然而，应用装饰性缝合件的这些已知的方法是费力的或不能提供显示深度的所需可视效果，所述可视效果可通过凹入缝合件(例如在柔软表面提供轮廓变化的“绗缝”或软垫效果)提供。因此，这种由已知的昂贵制造工艺所提供的凹入的缝合件通常仅仅在质优或豪华等级的交通工具中提供。

因此，需要提供一种用于生产在交通工具中使用的、包括带有装饰性缝合件的相对额外的柔软部分或段的例如为板或其它结构的部件的方法。还需要提供具有带装饰性缝合件的局部化深厚柔软的软垫的选定区域的部件。还需要提供可以利用减少的制造及材料成本以相对简单和有效的方式而制造的部件和用于制造部件的方法。

本申请还涉及所公开的实施方式所示出和描述的多种特征和特征的组合。

发明内容

提供了一种在模具中形成具有局部化的设有软垫的区域的装饰板的方法。将包括可压缩材料的预成型层压件夹置在柔性表层和背部(衬里)表层之间。附加泡沫衬垫在预成型层压件的预选择部分处与所述预成型层压件相连接。将所述预成型层压件定位在模具内。通过将熔化的聚合材料引入到模具中压缩所述可压缩材料以形成衬底，且将所述衬底与所述预成型层压件相结合以形成装饰板。将所述装饰部件从模具中移除。

还提供了一种用于交通工具的具有局部化的设有软垫的区域的装饰板，所述装饰板包括预成型层压件，所述预成型层压件包括被夹置在柔性表层和背部表层之间的可压缩材料。附加泡沫衬垫在所述预成型层压件的预选择部分处与所述预成型层压件相连接。衬底与所述预成型层压件相连接，其中沿边界的折痕模拟接缝并建立在第二区域中具有与第一区域中不同的外观的轮廓变化。

提供了一种在模具中形成装饰板的方法。预成型层压件包括可压缩材料和柔性表层。所述预成型层压件定位在模具中。所述可压缩材料通过将熔化的聚合物材料引入到模具中而被压缩以形成衬底，并且将所述衬底与所述预成型层压件的至少一部分相结合以形成装饰板。所述预成型层压件折叠以沿边界建立折痕从而模拟接缝和提供轮廓变化。

还提供了一种用于交通工具的装饰板。预成型层压件包括可压缩材料和柔性表层。所述衬底与所述预成型层压件的至少一部分相连接。所述预成型层压件沿边界限定折痕以模拟接缝和提供轮廓变化。

附图说明

图1是具有带缝合件的设有软垫的区域的门装饰板的实施方式的透视图。

图2是沿线2-2剖取的图1的门装饰板的局部透视截面图。

图3是沿线3-3剖取的图1的门装饰板的局部透视截面图。

图4-6是形成装饰板的方法的一个示例性实施方式的示意图，所述装饰板具有带嵌入的缝合件的覆层材料。

图7是在注射塑料以形成衬底之后的带有定位于模具中的缝合件的覆层材料的一个备选实施方式的示意图。

图8是包括局部化深厚柔软区域和缝合件的装饰板的一个示例性实施方式的局部横断面。

图9是包括局部化深厚柔软区域的装饰板的一个示例性实施方式的顶部透视图。

具体实施方式

图1示出了用于交通工具(例如机动车，如汽车、卡车、公共汽车等；飞机、船只等)中的例如为板或其它结构的部件或组件的一个示例性实施方式。这种部件可根据多个示例性实施方式设置成各种各样的尺寸、形状和结构。例如，这种部件可在交通工具的内部客厢中使用，并且可以以门板、仪表盘、仪表板、控制台、侧壁装饰板、顶置衬料或其它交通工具部件或其部分的形式使用。所述示例性部件是门板100且包括一个或多个带缝合件(stitching)113(例如，接缝、刺绣和/或其它缝制部分，这些总称为“缝合件”113)的柔软的或设有软垫的局部化或分离的部分112(例如部位、区域等)。门板在乘客身体的一部分可以或可能接触门(例如，在邻近车窗框架116旁的扶手114等上)的位置在部分112中设有软垫，而不需要在整个门中设置软垫。例如，门板也可在通常不被乘客接触的区域中包括由硬塑料制成的一个或多个部分118(例如部位、区域、岛状体等)。缝合件113可提供各种装饰性、装潢性和/或功能性的目的或者它们的组合。

以在此所描述的方式提供柔软或软垫的局部化的设有软垫的部分112的方法可用来提供具有各种各样的结构和用途的部件。部分118可包括用于提高美感的设有软垫的仪表前盖、装饰重点、附饰品、拉手凹槽、复杂几何结构(例如球状扶手、x、y、z边界等)、高出的(例如凸起的)或凹入的区域等。

参考图1-3，门板100包括相对刚性的衬底、基底或层结构(此处称作“衬底”120)的形式的构件或元件。设有软垫的部分112邻近或接近衬底120的至少一部分，且包括与衬底120相连接的覆层材料110。根据一个示例性实施方式，覆层材料110包括表层122、设在表层122与衬底120的中间或之间的填料或可压缩材料124。根据示例性实施方式，表层122的一部分可直接与衬底120接触(也就是如图7所示，在表层122和衬底120之间没有压缩材料124)，而表层122的其它部分可通过可压缩材料124与衬底120分开。这样，在即使未设有可压缩材料124的额外软垫的那些区域中也仍然保持表层的外观和手感的同时，在一个或多个局部化区域可选择地改变柔软度或软垫的量和程度。所述特定的设计选择可取决于包括板的外表面的所需外观和手感、材料成本、制造的容易程度等各种因素中的任何一种。

根据一个示例性实施方式，设有软垫的部分112设置在至少一部分衬底120上或遍布所述至少一部分衬底120设置。表层122形成所述部件的至少一部分外部表面(例如从客厢可视的部分，其典型地被称作“A”表面或“A”侧)。根据示例性实施方式，不被覆层材料110覆盖的衬底120的部分126也可形成外部表面(“A”表面)的一部分。参考图3，在衬底120和表层122之间的边界128可以以接缝、界面或接头等形式提供。这种边界128在外部表面(“A”表面)处是可视的，或者也可以通过用材料(例如填缝物、粘合剂、液态聚合物或其它材料)填充来消除或减小尺寸，从而在表层122和衬底120的界面处为部件提供“无缝”外观。如图1和3所示，边界128被形成或被提供，以使得衬底120在表层122周围形成框架。边界128的尺寸、形状和结构可在多个示例性实施方式中可以变化。图3示出了表示表层和衬底之间的连接的一个示例性实施方式。

各种结构中的任何一种可用于表层和衬底的边缘界面。根据示例性实施方式，凸缘130通过在真空成型中形成而在表层122上形成(例如，为表层边缘提供“折起来”的结构以形成突出部)。然后，衬底120在表层122(和可压缩材料124)的凸缘130周围成型。根据一个优选实施方式，表层122和衬底120连接在一起以提供相对气密和/或水密的密封。在一个示例中，表层包括大体上完全地在表层122外围近旁延伸的凸缘130，并且衬底120在凸缘130周围成型，以便至少部分地封装凸缘130(例如，形成大体上完全地在表层122被设置且接收凸缘130所遍布的区域的外围近旁延伸的凹缝或槽)。多种尺寸、形状和结构可用于所述突出部或凸缘以及开口或槽以使表层122与衬底120相连接。

衬底120提供用于表层122和可压缩材料124的基底或支撑层。衬底120可由任何合适的材料制成，所述材料包括各种聚合物(例如聚丙烯、聚乙烯、共聚物、压缩纤维、TPO、填充塑料、聚碳酸酯ABS混合物、ABS或各种其它材料中的任何一种)中的任何一种。衬底120可以形成为各种各样的形状、尺寸和结构(例如参见图1，其示出了根据一个示例性实施方式的具有局部化软垫的区域的门板100)中的任何一种，且可包括各种其它特征(例如，用于门锁和把手的孔，内部模制(molded-in)设计等)。衬底120可通过各种方法中的任何一种形成，所述方法包括注射成型、热成型等。形成部分“A”表面的衬底120的一部分可具有各种质地、颜色、标记、特征等的任何一种。衬底120可以是独立的部件或可以是较大组件中的部件(例如，衬底可以是整个门板或可以是其一部分等)。

根据示例性实施方式，表层122由包括聚合物材料(例如热塑性烯烃(TPO)、聚氨酯、聚氯乙烯(PVC)等)的相对柔软的或柔性的材料制成。根据其它示例性实施方式，表层122可由其它材料制成，所述材料包括例如为布的纺织品、皮革、复合材料、分层材料(例如，应用到聚合材料层上的皮革层)等。表层122可具有适应于或构造成包含在衬底120中的特征的尺寸、形状和结构。表层122可使用各种过程/工艺中的任何一种制造或生产。根据一个优选实施方式，表层122(例如TPO板材)被热成型(例如真空成型、压力成型等)，然后被修剪成所需的形状或结构。在真空成型过程中，预切或成型的聚合物材料板材设置在模具中，且被加热以软化所述材料。真空被应用到模具，所述真空将软化的聚合物材料拉向模具的壁。然后聚合物材料冷却且保持模具壁所限定的外形。所述成型的板材也可修剪成所需的尺寸。根据一个备选实施方式，表层由中空模塑过程形成，其中液体或粉末形式的热塑性材料被引入到温度受控的模具中，以形成邻近模具壁的粘性表层；一旦所述表层形成，剩余材料即从模具中被移除，且所述表层被允许凝固和冷却，在这之后表层从模具中被移除。根据其它备选实施方式，表层122根据多种其它方法被制造。例如，表层可在注射成型过程、挤压过程、铸造过程(例如重力浇注)或用于形成聚合物表层的任何其它合适的过程中形成。根据在其中表层122由聚合物材料制成的示例性实施方式，所述表层优选地具有在大约0.1和2.0毫米之间、且最优选地在大约0.8和1.0毫米之间的厚度。

根据一个示例性实施方式，可压缩材料124与表层122相连接(例如结合、熔接、粘附、紧固、连结等)，并位于表层122和衬底120之间以作为“填充物”或柔软层。预定地，这种材料作为相对柔软的材料或软垫材料以便为设有软垫的构件提供其相对柔软特性或软垫特性的至少一部分。根据一个优选实施方式，可压缩材料是例如为泡沫材料的聚合物材料(例如聚氨酯泡沫、闭孔泡沫、开孔泡沫等)。根据图7中示出的备选实施方式，在不具有可压缩材料124(也就是提供不同程度的柔软度)的情况下缝合件113被应用到表层122。这样，缝合件113可以在具有可压缩材料124时、或者不具有可压缩材料124时提供给表层122；并且表层和可压缩材料层的厚度可根据所需的柔软度而改变。

根据一个优选实施方式，表层122与衬底122相连接以使得可压缩材料124(如果有的话)位于至少一部分表层122和至少一部分衬底120的中间或之间。这样，门板的“A”表面可通过至少一部分衬底120和/或至少一部分表层122提供。

根据一个特定的示例性实施方式，在图5中示出的门装饰板100包括一体的支撑垫和扶手。该实施方式使用模切的可压缩填充材料124，例如(经由压敏粘合或相似的过程)与真空成型表层122连结的模切的闭孔泡沫。然后部件被置于工具内并且塑料在组件周围成型以形成衬底120。在可压缩材料124(和表层122)存在的位置，对部件有柔软可压缩感觉。在表层122后面没有可压缩材料124的位置，对部件有较硬的感觉。

缝合件113被应用到表层122或(优选地)被应用到表层122和可压缩材料124的层压件上。可通过各种传统技术(例如手工缝制、机器缝制等)应用缝合件113。缝合件113可由例如为织物、纺织品(例如棉织物)、聚合物(例如尼龙等)或其它在施加热量时会或不会融化或液化的各种材料中的任何一种制成。在衬底120成型之前，缝合件113在表层122和可压缩材料124(或只是表层122)的层压件上的应用被设计为使缝合件113凹入到表层122和/或可压缩材料124中。在图4-6所示的衬底120的成型期间，可压缩材料124通过形成衬底120的熔化的树脂的注射而被压缩。缝合件113压缩少于(且优选地显著地少于)可压缩材料124和/或表层122，以使得表层122和可压缩材料124被迫处于缝合件113的周围。在成型过程期间，衬底120(例如以机械和/或化学的方式(例如以热力或熔化的方式))与缝合件113结合。当模制品从模具工具或固定器上移除时，可压缩材料124背离衬底120(且在缝合件113周围)膨胀以提供缝合件113凹入的视觉效果(例如，提供所述装饰板部分设有软垫的外观的“绗缝”或轮廓变化)。

根据一个示例性实施方式，形成装饰板的方法包括形成柔性表层122；将可压缩材料124与表层122相连接；将缝合件113应用到表层122/可压缩材料124层压件上；将表层122/可压缩材料124模切成所需的形状(如果必要的话)；将表层122和可压缩材料124置于模具140的空间或间隙138中；以及在表层122和提供第一柔软区域112的可压缩材料124周围形成刚性的衬底120，其中所述可压缩材料124设置在表层122和衬底120之间以使得第一柔软区域112被可压缩材料124限定。随着塑料材料或树脂被注射进入间隙138，可压缩材料124被所注射进入的塑料的压力压缩。随着板100从模具140中被移除，可压缩材料124在缝合件113周围膨胀以提供所需的外观。

根据图8和9所示的示例性实施方式，局部化深厚柔软区域150应用到装饰板，以在装饰板的选定部分中提供额外的柔软度和压缩。附加泡沫衬垫152在表层122的预选择部分处连接到表层122的背侧。将附加泡沫衬垫152与表层122相连接的一个优选方法是将附加泡沫衬垫152和衬里层154缝制(缝合)到表层122上。这种方法建立了附加泡沫衬垫152和表层122之间的结合，将附加泡沫衬垫152和衬里层154固定就位，且在本文描述的成型过程期间抵抗塑料流动前沿的力。

一个示例性实施方式在图8中示出，附加泡沫衬垫152和衬里层154被缝合到乙烯基外表层122上。衬里层154可以例如为聚丙烯间隙件(polypro backplay)。可压缩材料124和衬底120与衬里层相连接。图9是包括局部化深厚柔软区域150的装饰板的示例性实施方式的顶视图。

装饰板100可通过改变用于覆层材料110的表层的材料级别而被设有多种颜色。色彩重点、例如精细条纹、装饰板或仪表前盖可在成型过程期间包括在内。所述多种颜色的板由于它们被成型为整体因此为装饰板提供了强度。装饰板可以例如为仪表板或门板或交通工具的其它内部部件。

根据图4-6所示的示例性实施方式，方法包括背式局部成型过程，其中带有缝合件113的表层122(和规定的可压缩材料124)提供模制品的一部分A表面(也就是交通工具乘坐者可视的模制品侧)。模具140包括第一模具部分(示出为型芯142)和第二模具部分(示出为型腔144)。型腔144包括突出部分146(例如叶片、构件、销等)，所述突出部分146包括自型腔144延伸的薄构件。覆层材料110与型腔144(从通过夹具、推挤构件等被保持就位的销上悬垂下)相连接，并且模具140关闭。根据一个备选实施方式，覆层材料110与型芯相连接。熔化的树脂被注射到所述模具部分之间的空间138中，并压紧或推动覆层材料110抵靠型腔144。突出部分146将覆层材料110的边缘保持就位，因而塑料在其周围流动以形成凹槽或边界128(参见图3)。覆层材料110的边缘也可以然后被包裹，并与衬底120相连接(例如钉住、焊接、紧固、结合、接合等)。根据一个示例性实施方式，所述过程还包括在衬底中形成凹槽并将覆层材料的至少一个边缘封装在熔化的聚合物材料内，所述熔化的聚合物材料形成限定凹槽的衬底的一部分。缝合件的一部分可被所述熔化的聚合物材料封装(例如抓住、结合、连接等)。

为了本申请公开的目的，术语“连接”的意思是两个部件(电动的或机械的)彼此直接或间接的接合。这种接合可以实质上是固定的或可移动的。这种接合可以利用两个部件(电动的或机械的)以及与彼此或所述两个部件一体地成型为单个整体的任何额外的中间构件实现，或者可以利用两个部件以及与彼此连结的额外的构件实现。这种接合可以实质上是永久的，或可以备选地是实质上可移除或可脱开的。

此外同样重要的是，应该注意到优选的和其它示例性实施方式中所示的交通工具装饰板的元件的结构和布置仅仅是说明性的。尽管仅有很少的实施方式在本公开中被详细描述，但是阅读了本申请的本领域技术人员容易理解的是，在本质上不背离权利要求所述主题的新颖性教导和优势的情况下，可以作出许多修改(例如在多个元件的尺寸、大小、结构、形状和比例、参数值、安装设置、材料、颜色、定位等方面的变化)。例如，可压缩材料可与表层相连接并将表层和可压缩材料定位在模具中；并且在表层和提供第一柔软区域的可压缩材料周围形成刚性的衬底，其中可压缩材料设置在表层和衬底之间，以使得第一柔软区域由可压缩材料限定。缝合件可提供在邻近第一注塑(shot)或第二注塑或第三注塑等的表层的部分上。衬底可包括例如为热塑性塑料的成型聚合物材料。表层可包括热塑性烯烃并可通过真空成型及修剪板材而形成。可压缩材料可包括例如为闭孔泡沫的泡沫材料。表层可包括凸缘以使得衬底可被成型以至少部分地封装凸缘。第二柔软区域可由与衬底直接接触的表层的一部分限定(例如，可压缩材料不设置在表层和衬底之间)。所述成型技术也可以被运用在除用于交通工具内部以外的其它应用中。因此，所有这些以及其它修改都包含在本申请的范围内。根据备选实施方式，任何过程或方法步骤的顺序或次序可以变化或重新排序。其它替换、修改、变化和/或省略可以在优选的和其它的示例性实施方式的设计、操作条件或布置中作出。