專利名稱：車輛部件和用于制造車輛部件的方法
相關(guān)專利申請的交叉引用本發(fā)明要求于2004年6月15日提交的題為“METHOD FOR MAKINGVEHICLE COMPONENT”并且編號為60/579,636的美國臨時專利申請的優(yōu)先權(quán)，因此該申請公開的全部內(nèi)容在此引入作為參考。
背景技術(shù)：
本發(fā)明總體上涉及供車輛(例如汽車如小汽車、卡車等；飛機、船只等等)使用的部件例如面板或其它結(jié)構(gòu)這一領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明涉及用于形成車輛或其它應(yīng)用的內(nèi)面板或結(jié)構(gòu)的方法。
車輛內(nèi)部部件例如面板(例如儀表面板、門面板等等)傳統(tǒng)上包括由相對堅硬的材料形成的襯底和外表面或外皮。外表面或外皮有時被稱作“覆蓋層”。例如，面向乘客室的門面板表面(有時被稱作面板的“A”表面)可以包括設(shè)置在其上的織物、皮革、聚合物或其它類型的材料。這種表面材料可以設(shè)置成多種顏色、紋理和/或設(shè)計中的任意類型。
在特定應(yīng)用(例如門面板應(yīng)用)中，希望設(shè)置覆蓋層以便它(單獨或與其它覆蓋層結(jié)合)可以覆蓋整個襯底。通過這種方式，對于門面板或其它部件可以得到更令人愉悅的美學(xué)外觀，因為相對不具吸引力的襯底材料由覆蓋層材料覆蓋或遮蔽。
由此需要提供改進的方法來用于制造或生產(chǎn)部件，例如供車輛使用的覆蓋或遮蔽部件的襯底的面板或其它結(jié)構(gòu)。還需要提供一種方法，用于以相對快速和高效的方式制造或生產(chǎn)這種部件。還需要提供一種方法用于制造或生產(chǎn)這種部件，以便覆蓋層設(shè)置在部件的邊緣部分(例如前部、尾部等等)上方。希望提供一種方法用于制造或生產(chǎn)包括一個或多個這些或其它有利特征的車輛部件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的示例性實施例涉及一種用于形成車輛的部件的方法。該方法包括在模子中提供一種覆蓋層材料。覆蓋層材料包括在它的周邊處的延伸部分，設(shè)計成在第一位置和第二位置之間移動。方法還包括重新配置模子以便模子與延伸部分接合并且將延伸部分從第一位置移動到第二位置，并且在延伸部分處于第二位置的同時通過將材料導(dǎo)入由覆蓋層材料和模子界定的空腔中形成襯底。材料結(jié)合到延伸部分上用于提供模制的邊緣卷繞。
本發(fā)明的另一個示例性實施例涉及用于在車輛中使用的裝飾面板。裝飾面板包括具有襯底和至少部分地覆蓋襯底的覆蓋層材料的整體模制構(gòu)件，以及沿著整體模制構(gòu)件的至少一個邊緣的模制的邊緣卷繞。模制的邊緣卷繞通過一個過程形成，其中覆蓋層材料設(shè)置有延伸部分，延伸部分通過模子在第一位置和第二位置之間移動，將樹脂注入模子中形成襯底并且將延伸部分固定在第二位置。


圖1是依照示例性實施例的形式為內(nèi)部門面板的車輛部件的平面圖。
圖2是依照示例性實施例的如圖1所示的車輛部件的一部分在邊緣卷繞的覆蓋層材料的位置處沿著線2-2剖開的剖視圖。
圖3依照示例性實施例的如圖2所示的覆蓋層材料的一部分的透視圖，顯示了用于將覆蓋層材料接合至襯底材料的延伸部分。
圖4是依照示例性實施例的顯示為打開位置的注射成型系統(tǒng)的剖視圖。
圖5是依照示例性實施例的如圖4所示的顯示為閉合位置的注射成型系統(tǒng)的剖視圖。
圖6是依照示例性實施例的如圖5所示的注射成型系統(tǒng)在材料已經(jīng)注入其中之后的剖視圖。
具體實施例方式
參見圖1，供車輛內(nèi)部使用的部件100依照示例性實施例所示。部件100顯示為以車輛的內(nèi)面板更具體地說以內(nèi)部門面板的形式實現(xiàn)。依照各種其它的示例性實施例，也可以使用在此公開的概念來制造其它類型的車輛部件。
部件100包括襯底210(如圖2所示)，該襯底具有施加在其上的材料102(例如覆蓋層材料，例如織物、衣物，皮革、聚合材料等等)。材料102預(yù)計設(shè)置成面向乘客室(例如部件的“A”表面)，并且因此可以包括設(shè)置在表面上用于提高美學(xué)吸引力的多種設(shè)計或圖案中的任何一種。
如在如圖1所示的實施例中那樣，部件100可以包括依照示例性實施例接合在其上的多種類型的覆蓋層材料(例如顯示為材料102和103)。依照另一個示例性實施例，僅僅一部分襯底可以具有施加在其上的覆蓋層材料，以便一部分襯底材料對于車輛室的乘客可見。
其上施加了材料102的襯底210可以由相對堅硬的材料例如相對堅硬的塑料材料、金屬或任何其它用于形成車輛內(nèi)部部件襯底的堅硬材料形成。例如依照示例性實施例，襯底可以由聚丙烯或熱塑性烯烴形成。依照其它示例性實施例，襯底可以由丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)聚合物或聚碳酸酯/丙烯腈丁苯(PC/ABS)聚合物形成。各種其它材料的任何一種也可以用于形成襯底。
依照示例性實施例，襯底210具有大約1.5和4.0毫米之間的厚度。依照一個示例性實施例，襯底210具有大約3毫米的厚度。襯底的厚度可以依照各種其它實施例進行變化，并且可以根據(jù)相關(guān)的特定應(yīng)用具有變化的厚度或相對恒定的厚度。
襯底210可以使用任一種方法形成。依照示例性實施例，用于形成襯底的材料平面板可以通過真空成形加工來提供。然后，平面板材料可以加熱至適當?shù)臏囟?例如大約126和149攝氏度之間)。然后利用真空從模子中除去空氣，以便薄層吸向模子表面；一旦模子和襯底冷卻，襯底就會具有與模子表面相似的幾何形狀。依照其它示例性實施例，襯底210可以通過注射成型或其它方法形成。
如圖2所示，部件100的邊緣或側(cè)面110的至少一部分具有設(shè)置在其上的材料102。依照示例性實施例，將材料102設(shè)置成使它卷繞或遮蔽部件100的邊緣110(即材料102既設(shè)置在部件100的前表面上，而且還繞著邊緣110卷繞到部件100的后表面)。這種配置在材料102和襯底之間提供了相對可靠的配合，并且還提高了部件100的美學(xué)特征，因為襯底在邊緣110處對于車輛室內(nèi)部的乘客是不可見的。為了便于引用，其中繞著襯底的邊緣對覆蓋層材料進行卷繞形成部件的配置在此稱為“邊緣卷繞”。
雖然圖1顯示了其中門的后緣(即門的后部邊緣)具有設(shè)置在其上的材料102的實施例，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員可知，對于部件的其它部分(例如門面板的底部、門面板前緣、設(shè)置在襯底中的內(nèi)孔或開口等等)，依照在此描述的邊緣卷繞方法，也可以利用邊緣卷繞。
用于將材料(例如材料102)固定至襯底(例如襯底210)形成部件(例如部件100)的方法將參見圖3-6進行描述。圖3依照示例性實施例顯示了在接合至襯底之前的第一種材料102(例如覆蓋層材料)。依照其它示例性實施例，可以利用多種數(shù)目的覆蓋層材料(例如兩種、三種材料等等)。例如，第一材料和第二材料可以整體地形成為單個零件或者可以使用緊固件(例如螺釘、螺栓、粘合劑、壓配合等等)連在一起。
如圖3所示，材料102形成為包括遠離材料102的表面105延伸的延伸部分或凸起104(例如凸緣)。如圖3所示，延伸部分104布置或設(shè)置成與表面105形成銳角。依照其它示例性實施例，延伸部分104可以設(shè)置成與表面105不形成銳角(例如它可以布置成基本上垂直于表面105延伸或大于90度(例如與表面105形成鈍角))。
延伸部分104預(yù)計圍繞支點或彎頭108樞轉(zhuǎn)，從而可以朝向材料102的表面105旋轉(zhuǎn)。圖5顯示了繞著彎頭108轉(zhuǎn)向表面105的延伸部分104。彎頭108也可以包括一些預(yù)計提高延伸部分104的旋轉(zhuǎn)能力的特征(例如它可以制造成整體鉸鏈，其中彎頭的一部分比周圍的材料薄，等等)。
延伸部分的尺寸、形狀和配置可以依照各種考慮進行變化。依照示例性實施例，延伸部分的長度大約在6和8毫米之間。
進一步參見圖2，部件100顯示為包括材料102和襯底210。材料102(例如覆蓋層材料)施加在其上以便延伸部分104繞著襯底210的邊緣212的一部分卷繞。依照示例性實施例，延伸部分104僅僅沿著一部分邊緣212延伸，雖然依照其它示例性實施例，延伸部分也可以沿著整個邊緣延伸。
參見圖4-6，為了制造部件100，將材料放入模子300(例如注射模子等等)中，模子例如可以從Comstock Park，Michigan(地點)的Commercial Tool and Die處獲得。材料102布置在模子300中使在模子300包著材料102閉合時，延伸部分104可以通過一部分模子(例如特征306)接合。例如，依照示例性實施例，材料102設(shè)置在模子300的移動部分302中，當模子的移動部分302朝向模子的固定部分304移動時，延伸部分204通過設(shè)置在模子300的固定部分304上的特征306接合。在模子300關(guān)閉時，延伸部分104繞著彎頭108朝向材料102的表面105彎曲或撓曲(例如參見圖5-6)。依照另一個示例性實施例，襯底可以設(shè)置在模子的固定部分中，以便在模子關(guān)閉時，模子的移動部分上的特征與延伸部分接合或使延伸部分彎曲。
依照示例性實施例，當延伸部分104朝向材料102的表面105移動時，將聚合材料(例如聚丙烯、熱塑性烯烴、ABS、PC/ABS等等)注入模子300中填充材料102和模子300之間的空腔或間隙308來形成襯底210。聚合材料還填充延伸部分104和材料102之間的間隙310(例如延伸部分104和材料102之間的V形間隙)，以便延伸部分104和材料102與注入模子中的聚合材料粘結(jié)。注入的聚合材料可以與材料102形成物理和/或化學(xué)粘結(jié)，以便材料102和襯底210可以相對牢固地粘結(jié)在一起。這樣，材料102就繞著襯底210的邊緣212形成邊緣卷繞。
依照另一個示例性實施例，用于形成襯底210的聚合材料可以在模子閉合之后注入，以便模子在噴射過程中不發(fā)生移動。在本實施例中，模子停止在預(yù)定點處，這樣在延伸部分和覆蓋層材料表面之間存在間隙，從而可以在延伸部分和覆蓋層材料之間提供注入的聚合材料。
這種注射成型過程的結(jié)果是形成用于一個部件，例如面板(例如門面板)，該面板包括繞著襯底的邊緣形成的邊緣卷繞的覆蓋層材料以形成部件。在注射成型過程之后殘留的任何過量材料或噴濺都可以除去，例如通過從延伸部分區(qū)域上切削或修剪掉過量材料。
使用例如在此描述的方法來制造車輛部件的一個有利的特征是，可以相對簡單和高效地形成具有接合在其上的邊緣卷繞覆蓋層材料的部件。通過這種方式，就不需要在襯底成型之后覆蓋層材料繞著襯底邊緣卷繞的輔助過程，并且覆蓋層材料可以整體地粘結(jié)至襯底，而不需要附加的緊固機構(gòu)(例如粘合劑等等)。另外，可以使用設(shè)備的單個零件(例如噴射模子)來執(zhí)行這種邊緣卷繞，從而不需要附加的設(shè)備和/或過程步驟。另外，使用上述方法，襯底和覆蓋層材料之間的粘結(jié)強度可以比襯底和覆蓋層材料通過輔助操作(例如通過將襯底粘結(jié)覆蓋層材料上)連接在一起而得到的強度更強。預(yù)計這種提高的粘結(jié)強度會產(chǎn)生較少的涉及這個部件的制造的質(zhì)量問題。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該從前述公開中理解，本發(fā)明涉及一種用于形成車輛用部件例如面板(例如門面板)的方法，該面板包括可以繞著部件的邊緣卷繞的覆蓋層材料。一個非排他的示例性實施例包括在模子(例如注射模子)中提供覆蓋層材料(例如皮革、衣物、織物、聚合材料等等)并且閉合模子，以便一部分覆蓋層材料通過模子而發(fā)生彎曲或撓曲從而形成間隙，用于形成部件的襯底的聚合材料可以注入該間隙中。在模子閉合期間或之后，聚合材料注入到鄰近覆蓋層材料的模子中(例如覆蓋層材料和模子的固定部分之間的空腔或間隙)形成用于部件的襯底。通過這種方式，可以不需要附加的處理步驟和/或設(shè)備來提供模制的邊緣卷繞的覆蓋層材料。
顯示在優(yōu)選的和其它示例性實施例中的車輛部件的元件的構(gòu)造和配置僅僅是示意性的。雖然在本公開中已經(jīng)詳細描述了本發(fā)明的僅僅幾個實施例，但是閱讀本公開的本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會易于理解，在本質(zhì)上不脫離在此所述的主題的新穎示教和優(yōu)點的前提下，許多改進都是可能的(例如尺寸、維數(shù)、結(jié)構(gòu)、形狀和各種元件的比例、參數(shù)的值、安裝配置、材料的使用、顏色、朝向等等的變化)。例如，顯示為整體地形成的元件可以由多個部分或元件構(gòu)成，元件的位置可以反向或進行其它改變，分散的元件的性質(zhì)或數(shù)目或位置可以更換或改變(例如可以在單個部件中生成一個以上的凸緣(例如門面板可以包括多個邊緣，其中，邊緣具有繞著這種邊緣使用在此描述的方法卷繞的覆蓋層材料)。應(yīng)當指出，系統(tǒng)的元件和/或組件可以通過能夠提供足夠的強度或耐用性的多種材料構(gòu)成，這些材料包括多種顏色、紋理的多種可模制塑料材料的任何一種(例如高沖擊塑料)或其組合。例如在此所示的部件也可以用于非車輛的應(yīng)用中，包括但是并不限于家具例如椅子、桌子、凳子和其它家具品種。其它置換、改進、變化和省略都可以在各種示例性實施例的設(shè)計、運行狀況和安排下進行，只要不脫離所附權(quán)利要求書所表述的本發(fā)明的范圍即可。
權(quán)利要求
1.一種形成用于車輛的部件的方法，該方法包括在模子中提供覆蓋層材料，覆蓋層材料在周邊處具有設(shè)計成在第一位置和第二位置之間移動的延伸部分；重新配置模子使模子與延伸部分接合，并且將延伸部分從第一位置移動到第二位置；并且通過將材料導(dǎo)入由覆蓋層材料和模子界定的空腔中形成襯底，同時延伸部分處于第二位置，其中材料結(jié)合到延伸部分上，用于提供模制的邊緣卷繞。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，模子包括第一模子部分和第二模子部分，第一模子部分是固定模子部分和活動模子部分之一，第二模子部分是固定模子部分和活動模子部分中的另一個。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，重新配置模子的步驟包括閉合模子以便第一模子部分和第二模子部分之一與延伸部分接合并且移動延伸部分到第二位置。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在模子中提供覆蓋層材料的步驟包括在第二模子部分中提供覆蓋層材料以便覆蓋層材料的第一表面面向第一模子部分。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，第二模子部分是活動模子部分。
6.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，形成襯底的步驟包括導(dǎo)入材料，同時第一模子部分和第二模子部分固定。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在延伸部分從第一位置移動到第二位置時，它朝向覆蓋層材料的第一表面向內(nèi)移動。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，重新配置模子的步驟還包括移動延伸部分直到V形間隙存在于延伸部分和覆蓋層材料的第一表面之間為止。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，當處于第一位置時，延伸部分與覆蓋層材料的第一表面形成銳角。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，邊界將延伸部分與覆蓋層材料的其它部分分隔開。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，當延伸部分從第一位置移動到第二位置時，延伸部分繞著邊界旋轉(zhuǎn)。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，邊界包括用于幫助延伸部分進行旋轉(zhuǎn)運動的凹槽。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，模制的邊緣卷繞基本上沿著部件的整個邊緣延伸。
14.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在部件形成之后，覆蓋層材料設(shè)置在部件的前表面、部件的邊緣表面和部件的后表面上。
15.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，覆蓋層材料包括一種以上的材料。
16.一種用于在車輛中使用的裝飾面板，裝飾面板包括具有襯底和至少部分地覆蓋襯底的覆蓋層材料的整體模制構(gòu)件；和沿著整體模制構(gòu)件的至少一個邊緣的模制的邊緣卷繞，其中模制的邊緣卷繞通過一個過程形成，其中帶有延伸部分的覆蓋層材料設(shè)置在模子中，延伸部分通過模子在第一位置和第二位置之間移動，將樹脂注入模子中形成襯底并且將延伸部分固定在第二位置。
17.如權(quán)利要求16所述的裝飾面板，其特征在于，在第二位置時，延伸部分與覆蓋層材料的后表面形成銳角。
18.如權(quán)利要求16所述的裝飾面板，其特征在于，模制的邊緣卷繞沿著整體模制構(gòu)件的至少一個邊緣連續(xù)地延伸。
19.如權(quán)利要求16所述的裝飾面板，其特征在于，模制的邊緣卷繞延伸到裝飾面板的后表面。
20.如權(quán)利要求16所述的裝飾面板，其特征在于，覆蓋層材料由一種以上的材料形成。
全文摘要
裝飾面板包括具有沿著至少一個邊緣的模制的邊緣卷繞的整體模制構(gòu)件。模制的邊緣卷繞通過一個過程形成，在該過程中，覆蓋層材料(102)設(shè)置有延伸部分(104)，延伸部分通過模子(306)在第一位置和第二位置之間移動，將樹脂注入模子(300)中形成襯底(210)并且將延伸部分固定在第二位置。
文檔編號B60R13/02GK1984760SQ200580019517
公開日2007年6月20日 申請日期2005年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月15日
發(fā)明者邁克爾·J.·馮·霍爾茨, 杰弗里·A.·庫西馬尼奧, 查德·M.·鮑曼, 安德魯·R.·巴茨, 愛德華·C.·萊昂, 格雷戈里·P.·米西亞克 申請人:約翰遜控制技術(shù)公司