專利名稱：具有剛性支承和柔性空心構(gòu)件的模制件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種模制的產(chǎn)品，其包括一帶有多個(gè)穿孔的剛性支承，和一熱塑性材料構(gòu)成的模制柔性空心構(gòu)件。該柔性空心構(gòu)件的部分延伸通過剛性支承的至少一些穿孔；和該穿孔的邊緣嵌置在延伸通過那里的柔性材料中。該延伸通過穿孔的柔性材料用于將柔性構(gòu)件固定連接到剛性支承上。本發(fā)明還涉及一制備該模制產(chǎn)品的方法。
背景技術(shù)：
柔性空心熱塑性制品如襯墊可以通過熱塑性塑料吹塑模制工藝來制備。吹塑模制一般包括一多級(jí)工藝。在該第一級(jí)中，一柔性熱塑性供給材料如為顆粒的形式通常在一螺旋擠出機(jī)中擠出，這樣形成的熔化擠出物通過一模具以形成一空心熔料管，其稱的為一型坯。該型坯牽拉通過或進(jìn)入一敞口模具中。該模具圍繞著該型坯閉合，夾斷該型坯的至少一端部。然后，壓縮氣體送入該型坯的內(nèi)部，該型坯則膨脹以填滿該閉合的模具的內(nèi)側(cè)。在保持該型坯中的內(nèi)壓的同時(shí)，則允許該已膨脹的型坯冷卻并固化在該模具內(nèi)。在該已固化的型坯中的壓力釋放后，就可打開該模具，此后，取出一柔性空心吹塑模制的產(chǎn)品。柔性空心熱塑性產(chǎn)品也可通過本領(lǐng)域其他已知的工藝來制備，例如其包括，雙片材熱成形，旋轉(zhuǎn)模制，熱塑焊接(如振動(dòng)和/或高頻焊接)，兩一分件再模制和無芯模制。
作為例子通過吹塑模制而制備的該柔性空心熱塑性構(gòu)件或囊袋通常連接到一支承結(jié)構(gòu)上。在座椅襯墊的情況下，該柔性空心熱塑囊袋例如通過一織物外套連接到一座椅背支承和/或座椅底支承上。該織物外套例如通過鉚釘和/或環(huán)夾連接到支承結(jié)構(gòu)上。該柔性囊袋還可以進(jìn)一步或作為選擇通過例如粘接劑連接到支承結(jié)構(gòu)上，而且覆蓋并緊緊地將柔性空心熱塑性囊袋固定到支承結(jié)構(gòu)上。該柔性囊袋或襯墊可以填充有空氣或其他材料，例如聚合物泡沫如聚氨酯泡沫。
上面所述的這類將柔性空心熱塑性囊袋或襯墊連接到一支承結(jié)構(gòu)上的方法一般地包括一系列制造步驟并且使用附加的材料如織物外套，鉚釘和粘接劑。另外，該柔性空心熱塑性囊袋或襯墊的位置可能不希望地相對(duì)于支承結(jié)構(gòu)發(fā)生移動(dòng)或拉離該支承結(jié)構(gòu)。
因此產(chǎn)生一需求以研制模制產(chǎn)品如裝了襯墊的座椅，其中，該模制的柔性空心熱塑性構(gòu)件如一囊袋或襯墊是更牢靠地固定或連接到該產(chǎn)品的剛性支承上的。而且還有一要求是開發(fā)新的制備這類模制產(chǎn)品的方法，其中該柔性構(gòu)件同時(shí)地模制和固定連接到該支承結(jié)構(gòu)上，藉此，減少所需制造步驟的數(shù)目。
美國專利No.6120100公開了一頭部止動(dòng)組件，其通過一吹塑模制工藝制造，并且其包括一環(huán)圍一泡沫襯墊的外殼和一固定到該外殼上的插件。該外殼包括一通道，其尺寸設(shè)置得接納在其中的插件的周圍邊緣。該插件可以在吹塑模制工藝之前或期間粘附到外殼上。

發(fā)明內(nèi)容
按照本發(fā)明提供一模制產(chǎn)品包括(a)一剛性支承具有一表面和多個(gè)帶邊緣的穿孔；和(b)一由熱塑性材料構(gòu)成的模制柔性構(gòu)件；所述柔性構(gòu)件的至少一部分處于和所述支承表面的至少一部分相靠接的關(guān)系；所述柔性構(gòu)件具有一空心內(nèi)部，其中，所述柔性構(gòu)件的一部分延伸通過所述剛性支承的至少一些穿孔；所述穿孔的邊緣嵌埋在該柔性構(gòu)件的延伸通過那里的部分中，藉此，將所述柔性構(gòu)件固定連接到所述剛性支承上。
另外按照本發(fā)明還提供一制備一模制產(chǎn)品的方法，該模制產(chǎn)品包括一固定連接到一剛性支承上的模制柔性空心熱塑性構(gòu)件，所述方法包括(a)將所述剛性支承置于一模具中；所述剛性支承具有多個(gè)帶邊緣的穿孔，一第一表面和一第二表面；和(b)將所述柔性構(gòu)件的一熱塑性型坯母體吹塑模制到所述剛性支承的第一表面上；其中，所述熱塑性型坯的一部分熱塑性材料延伸通過所述剛性支承的至少一些所述穿孔；所述穿孔的邊緣嵌埋在延伸通過那里的塑料材料中，由此將所述柔性構(gòu)件固定連接到所述剛性支承上。
成為本發(fā)明特征的這些特點(diǎn)特別地闡明在權(quán)利要求書中，權(quán)利要求書附加到本公開中并構(gòu)成其組成部分。本發(fā)明的這些和其他特征，以及通過它的應(yīng)用獲得的其優(yōu)點(diǎn)和特殊目的，將通過下面結(jié)合描繪本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的附圖所作的詳細(xì)描述而變得完全明了。
除非另外指明，所有這些在本說明書中和權(quán)利要求中應(yīng)用的數(shù)字或表達(dá)式例如這些表達(dá)結(jié)構(gòu)的尺寸，配料數(shù)量等應(yīng)理解為在任何情況下可通過術(shù)語“大約”修正的。


圖1是一本發(fā)明模制座椅的代表透視圖，該座椅包括一剛性支承10和一其上固定連接的模制柔性空心熱塑構(gòu)件20；圖2是圖1模制座椅的一代表局部剖開透視圖；圖3是圖1模制座椅背部的一代表透視圖；圖4是通過圖3中剖示線A-A的一連接裝置的代表截面圖；圖5是按照本發(fā)明一錨固延伸部分延伸到一模制座椅模制柔性空心熱塑構(gòu)件中的截面圖；圖6是一類似于圖4相應(yīng)部分的一連接裝置截面圖；和圖7是一環(huán)繞連接裝置的截面圖，其中一部分柔性空心構(gòu)件(b)環(huán)繞包圍并嵌埋了剛性支承(a)在那里的至少一部分邊緣。
在圖1和7中，相同的參考編號(hào)代表相同的部件和結(jié)構(gòu)特征。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在參見附圖的圖1，其中表明了一按照本發(fā)明的模制座椅2，其包括一剛性的座椅支承10和一模制的柔性襯墊20。剛性座椅支承10是一整體單元并且包括一剛性座椅背支承17和一剛性座椅底支承14。柔性襯墊20是一連續(xù)部件并包括一背襯墊部分23和一底襯墊部分26。該柔性襯墊20的外表面具有升起的模制其中的特征結(jié)構(gòu)29。剛性座椅支承底14包括其中有孔35的法蘭32，其提供了借助它使模制座模2可固定連接到一分離的支承結(jié)構(gòu)如車輛內(nèi)部結(jié)構(gòu)或拖拉機(jī)或一船只的甲板上的裝置(未示出)。剛性座椅支承背17也可以另外包括法蘭(未示出)用于將模制座椅2固定連接到一分離的支承結(jié)構(gòu)上(未示出)。
本發(fā)明模制產(chǎn)品的剛性支承(a)例如模制座椅2的剛性座椅支承10可以選自下面的材料金屬，熱固性塑料，熱塑性材料和其組合物?？蛇x做剛性支承(a)的金屬包括但不局限于鋁和鋼。在本文和權(quán)利要求書中應(yīng)用的術(shù)語“熱固性塑料”指的是這種塑料，其具有一三維交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)(結(jié)構(gòu))，這由化學(xué)反應(yīng)基團(tuán)如活性氫基團(tuán)和自由異氰酸酯基團(tuán)之間共價(jià)鍵形成產(chǎn)生?？捎糜谥圃靹傂灾С?a)的熱固性塑料材料包括本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的如交聯(lián)聚氨酯，交聯(lián)聚環(huán)氧化物和交聯(lián)聚酯。這些熱固性塑料中，交聯(lián)的聚氨酯是優(yōu)選的。剛性支承10可以用交聯(lián)的聚氨酯通過本領(lǐng)域已知的反應(yīng)式注塑模制方法來制造。反應(yīng)式注塑模制典型地包括如普通技術(shù)人員公知的那樣，分開單獨(dú)地注入，和優(yōu)選同時(shí)注入到一模具中(i)一種活性氫功能組分(如一多元醇和/或多元胺)；和(ii)一種異氰酸酯功能組分(如象甲苯二異氰酸酯的一種二異氰酸酯和/或象甲苯二異氰酸酯的一種二異氰酸酯的二聚物和三聚物)。這種填充的模具可以選擇地加熱以確保和/或催化該注入組分的完全反應(yīng)。在該注入組分完全反應(yīng)一結(jié)束，模具打開，將模制的產(chǎn)品如剛性支承(a)取出。
這里和權(quán)利要求書中應(yīng)用的術(shù)語“熱塑性材料”指的是一種具有一軟化或融化點(diǎn)的塑料并且基本上不合有由化學(xué)反應(yīng)基團(tuán)如活性氫和自由異氰酸酯基團(tuán)之間共價(jià)鍵的形成產(chǎn)生的一種三維交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)?？梢杂脕碇圃炷Ｖ谱?的剛性支承(a)如剛性座椅支承10的熱塑性塑料例如包括(但不限制于此)熱塑性聚脲，熱塑性聚酰亞胺，熱塑性聚酰胺，熱塑性聚酰胺酰亞胺，熱塑性聚酯，熱塑性聚碳酸酯，熱塑性聚砜，熱塑性聚酮，熱塑性聚乙烯，熱塑性聚丙烯，熱塑性聚對(duì)苯二甲酸丁二酯，熱塑性聚氯乙烯，熱塑性丙烯腈-丁二烯-苯乙烯，熱塑性聚氨酯以及包含其中一種或多種的熱塑性成分的混合物。在這些可以用來制造剛性支承(a)的熱塑性材料中，熱塑性聚酰胺是優(yōu)選的。
剛性支承(a)可由熱塑性材料通過本領(lǐng)域公知的注塑模制工藝來制造，其中將熱塑性材料如融化的熱塑性聚酰胺的融化流束注入到一模具如一可選擇加熱的模具中。在使該填充的模具冷卻以后，這樣模制的產(chǎn)品如剛性支承(a)取出。一種優(yōu)選的可用來制造剛性支承(a)的熱塑性材料選自下列材料熱塑性聚酰胺如DURETHAN熱塑聚酰胺，可商業(yè)上從Bayer Corporation購買到。其他的可以用來由熱塑性材料制造剛性支承(a)的本領(lǐng)域公知的方法包括(但不是受限于)吹塑模制和熱成形。
可用來制造剛性支承(a)的熱固性塑料和/或熱塑性材料可選擇地用從下面材料中選用的一材料作強(qiáng)化處理玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、金屬纖維、聚酰胺纖維(如KEVLAR聚酰胺纖維)以及它們的混合物。該強(qiáng)化纖維，和具體地該玻璃纖維可以在它們對(duì)表面上具有膠料以改進(jìn)和添加它們的塑料的摻混性和/或粘接性，正如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員公知的。玻璃纖維是本發(fā)明中優(yōu)選的一種強(qiáng)化材料。如果使用，該強(qiáng)化材料如玻璃纖維典型地存在于細(xì)長剛性支承10的熱固性塑料和/或熱塑性材料中的含量為基于剛性支承(a)總重量的例如從5％到60％(重量)。
在這里和權(quán)利要求中應(yīng)用的剛性支承(a)的術(shù)語“剛性”是用來相對(duì)于該模制的柔性熱塑性構(gòu)件(b)的術(shù)語“柔性”而言的。這就是說，該剛性支承(a)是比該柔性中空構(gòu)件(b)更加剛性的，并且相應(yīng)地該柔性中空構(gòu)件(b)是比該剛性支承(a)更加柔軟的。更加具體地，該剛性支承(a)當(dāng)由一熱塑性材料或一熱固性材料制造時(shí)典型地具有至少1000MPa的彈性模量如從1000到15000MPa(兆帕斯卡)。該柔性空心構(gòu)件(b)典型地具有小于1000MPa如小于100MPa或小于70MPa的彈性模量。
該模制柔性空心構(gòu)件(b)如模制座椅2的柔性熱塑性襯墊20的熱塑性材料選自下面材料的至少一種熱塑性硫化橡膠，熱塑性烯烴，熱塑性聚氨酯，熱塑性聚脲，熱塑性聚酰胺，熱塑性聚酯和熱塑性聚碳酸酯。該熱塑性硫化橡膠是由橡膠和熱塑性材料組成的硫化合金，具有橡膠和熱塑性塑料料相。這種可以用在本發(fā)明中的熱塑性硫化橡膠的橡膠相包括(但不限于此)三元乙丙橡膠，天然橡膠和丁基橡膠。那些可以形成該熱塑性硫化橡膠的熱塑性塑料相的熱塑性塑料例子包括例如聚丙烯和聚乙烯?？蓱?yīng)用于本發(fā)明的商業(yè)上可買到的熱塑性硫化橡膠包括例如KRATON聚合物，商業(yè)上可購買于GLS Corporation，和SANTOPRENE聚合物，市場上可從Advanced Elastomers Systems購買。
可用來制造該柔性空心構(gòu)件(b)的熱塑性聚烯烴包括例如聚乙烯，聚丙烯，乙烯和丙烯共聚物以及聚丁烯。優(yōu)選的熱塑性聚烯烴包括(但不限于此)線性低密度聚乙烯(LLDPE)和金屬茂線性低密度聚乙烯(mLLDPE)。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，柔性的空心熱塑性構(gòu)件(b)是由熱塑性聚氨酯制造的，如TEXIN熱塑性聚氨酯或DESMOPAN熱塑性聚氨酯，市場上可從Bayer Corporation購買。
剛性支承(a)和柔性熱塑性空心構(gòu)件(b)的這些塑料材料可以每種單獨(dú)地再包含一種或多種功能的添加劑?？蓱?yīng)用在本模制產(chǎn)品的剛性支承(a)和/或柔性熱塑性空心構(gòu)件(b)的塑料材料中的添加劑包括(但不是限于此)抗氧化劑(antioxidants)，著色劑(colorants)如顏料和/或染料，模具釋放劑、填充劑如碳酸鈣，紫外光吸收劑，燃燒阻滯劑和它們的混合物。添加劑可以應(yīng)用在剛性支承和/或柔性熱塑性空心構(gòu)件的塑料材料中的功能上有效含量例如各自從0.1％到10％(重量)，基數(shù)為剛性支承或柔性熱塑性空心構(gòu)件的塑料的總重量。
本發(fā)明的模制產(chǎn)品的柔性熱塑性空心構(gòu)件(b)如柔性襯墊20可以通過本領(lǐng)域普通人員公知的方法來制造。這種本領(lǐng)域已知的可以制備該柔性熱塑性空心構(gòu)件(b)的方法包括(但不是僅限于此)吹塑模制，雙一片材熱成形，旋轉(zhuǎn)模制，熱塑焊接(如振動(dòng)和/或高頻焊接)，兩一分件再模制(two-piece Over-molding)和無芯模制。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該柔性熱塑性空心構(gòu)件(b)是優(yōu)選使用吹塑模制。該吹塑模制工藝是本領(lǐng)域普通人員公知的并在前面本文中已有描述。
圖2描繪了圖1的模制座椅2的一剖面透視圖。該剖面透視圖顯露了該柔性熱塑性襯墊20的空心內(nèi)部41。模制于其中的支持立柱(或肋筋)38也在圖2中可看出，它們與模制于其中的結(jié)構(gòu)29連續(xù)一起。模制于其中的支持立柱38是由構(gòu)成柔性空心襯墊20相同的熱塑性材料組成并與柔性空心襯墊20連續(xù)一起。一般地，模制于其中的支承立柱38是與柔性空心構(gòu)件20的成形同時(shí)地制成的。例如當(dāng)通過吹塑模制成形時(shí)，該模具的內(nèi)部壁可以具有從其上延伸的部分，它們用來形成模制于其中的支持立柱38。模具外延部分反面模具內(nèi)部的這些部分可以具有位于那里的凹陷，其在吹塑模制工藝期間用于形成模制于其中的結(jié)構(gòu)29。模制于其中的支承立柱38可提供對(duì)柔性空心襯墊20的尺寸穩(wěn)定性。模制于其中的支承立柱38也可通過在剛性座墊支承10中的開口47看見，參見圖3。
該柔性空心襯墊20的空心內(nèi)部41可以填充一種選自下面的材料壓力氣體，液體，凝膠，聚合物泡沫和它們的組合物?？捎脕硖畛淇招膬?nèi)部41的壓力氣體包括例如空氣和氮，優(yōu)選為空氣。可以用于填充空心內(nèi)部41的液體包括例如水，水和丙二醇(propylene glycol)的混合物，和一種傳熱油?？梢杂糜谔畛淇招膬?nèi)部41的液體還包括粘彈性液體如粘彈性液體聚合物如粘彈性聚氨酯，它們是本領(lǐng)域人員公知的。用在這里和權(quán)利要求書中的術(shù)語“凝膠”，其用來填充本發(fā)明的模制產(chǎn)品的柔性構(gòu)件的空心內(nèi)部，它涉及的是本領(lǐng)域已知的凝膠，它們一般是粘性凍膠狀材料并用來提供緩沖，吸收沖擊和/或阻尼振動(dòng)的特性?？梢杂迷诒景l(fā)明中的一類凝膠的例子是甘油凝膠?？梢杂脕硖畛淇招膬?nèi)部41的聚合物泡沫的一些例子為優(yōu)選的柔性聚合物泡沫并包括這些本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的如柔性聚氨酯泡沫。
填充材料如聚合物泡沫，液體和液體凝膠可以在該模制工藝如吹塑模制期間或之后導(dǎo)入到該柔性空心構(gòu)件(b)中。填充材料如聚合物泡沫可以在一吹塑模制工藝期間通過一個(gè)或多個(gè)從吹塑模具的內(nèi)部壁延伸的注射針導(dǎo)入到該柔性空心構(gòu)件(b)的空心內(nèi)部中，這是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中，柔性空心構(gòu)件(b)如柔性空心襯墊20包括用于可逆地增加在空心內(nèi)部如空心內(nèi)部41中的壓力的裝置例如一壓力調(diào)節(jié)閥(未示出)，其可提供與襯墊20的空心內(nèi)部的氣體或液體連通。一壓力調(diào)節(jié)閥可以在制造該柔性空心襯墊20的模制工藝期間或之后組合在其(20)中。在吹塑模制的情況下，一壓力調(diào)節(jié)閥可置于一在該模具內(nèi)壁中的凹槽中(該閥從該凹槽中部分地伸出)。在吹塑模制工藝期間，該閥就變得組合到柔性空心襯墊20中。一壓力調(diào)節(jié)閥可以通過本領(lǐng)域已知的方法在模制工藝之后組合到該柔性空心構(gòu)件(b)中，該方法一般包括塑料焊接技術(shù)，如熱焊接，高頻焊接和溶劑焊接。
在使用模制的座椅2期間，該整體的壓力調(diào)節(jié)閥(未示出)，可連接到一壓力氣體源上(如一泵或一和泵連接的貯罐上，未示出)。于是在模制座椅2上的各就坐者可以通過該壓力調(diào)節(jié)閥可逆地增加或減少在柔性空心襯墊20中的壓力以適合他們自己的舒適度。
作為選擇，該壓力調(diào)節(jié)閥(未示出)可連接到一液體源上，例如一熱交換流體貯罐，具體如水和丙二醇的混合物貯罐。該液體可以加熱或冷卻(如通過一熱交換器，未示出)并可通過一個(gè)或多個(gè)壓力調(diào)節(jié)閥如一個(gè)或多個(gè)整體的壓力調(diào)節(jié)閥(未示出)泵入或循環(huán)通過柔性空心襯墊20。該液體除了可加熱或冷卻外還可以例如(i)可控地泵入襯墊20中以增加其中的壓力；(ii)循環(huán)通過襯墊20以保持其中為一選定的壓力水平；或(iii)可控制地從襯墊20釋放以降低其中的壓力。可以導(dǎo)入該襯墊20的內(nèi)部的加熱液體一般加熱到一大于或等于25℃的溫度；如30℃，50℃或70℃?？蓪?dǎo)入該襯墊20的內(nèi)部的冷卻的液體通常冷卻到一低于25℃的溫度如20℃，15℃或10℃。然后，在模制座椅2上的一各就坐者可以除了可逆地增加或減少在柔性空心襯墊20中的壓力外還可以同時(shí)地和可逆地調(diào)節(jié)該襯墊20的溫度以適合他們自己的舒適度。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中柔性空心襯墊20還可以包括一在其外表面的至少一部分上的織物覆蓋件。該織物覆蓋件可以在其(20)成形后套在襯墊20上。作為選擇，該織物覆蓋件可以在襯墊20成形期間形成在其(20)的外表面上。當(dāng)通過吹塑模制工藝制備時(shí)，一織物插置結(jié)構(gòu)可置于該模具的內(nèi)表面的至少一部分上。在該吹塑模制工藝期間，該型坯接觸并變?yōu)榕c該織物插置件融合一體。當(dāng)從模具中取出時(shí)，襯墊20就在其外表面的至少一部分上具有一整體的織物覆蓋件。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中，柔性空心構(gòu)件(b)如柔性空心襯墊20具有一在其外表面的至少一部分上的整體式薄膜。該整體薄膜是通過一在模具內(nèi)裝飾工藝形成在該柔性空心構(gòu)件的外表面上。該一體式薄膜一般是一種塑料薄膜如熱塑性或熱固性塑料膜并且可以是透明的，著淺色的或不透明的如著顏色的。另外，該一體式薄膜可以具有標(biāo)號(hào)，圖案和/或其上的印刷結(jié)構(gòu)。作為優(yōu)選，該一體薄膜是一種熱塑性薄膜例如一種熱塑性聚氨酯或聚碳酸酯薄膜。該一體薄膜一般是在模制工藝期間即通過一在模具中的裝飾工藝結(jié)合在襯墊20的外表面中。當(dāng)通過吹塑模制制備時(shí)，一薄膜插置結(jié)構(gòu)如一熱塑性聚氨酯薄膜插置結(jié)構(gòu)通常置于與該模具的內(nèi)表面的至少一部分相接觸。在該吹塑模制期間，該型坯接觸并變?yōu)榕c薄膜插置結(jié)構(gòu)融合一體。在從該模具中取出后，柔性空心墊襯20就具有一在其外表面的至少一部分中和/或其上的一體式薄膜。
該薄膜插置結(jié)構(gòu)可以在一表面的至少一部分上如在其第一和/或第二表面的至少一部分上具有標(biāo)號(hào)，圖案和/或印制結(jié)構(gòu)。該薄膜插置結(jié)構(gòu)的第一表面就是與模具內(nèi)表面相接觸的表面。該薄膜插置結(jié)構(gòu)的第二表面是與第一表面相反的即面對(duì)該模具的內(nèi)部并且在吹塑模制工藝期間與型坯直接接觸。
該柔性空心襯墊20的外表面可以具有模制于其中的織物結(jié)構(gòu)。模制于其中的織物結(jié)構(gòu)可以用于使襯墊20具有一皮革狀的外觀。該模制于其中的織物結(jié)構(gòu)一般地通過在制造襯墊20的模具的內(nèi)側(cè)表面上和/或其中的許多升起的部分和/或凹陷部分來形成。
參見圖3和4，柔性襯墊20是通過連接頭44固定附加到剛性座椅支承10上的。剛性座椅支承10具有多個(gè)帶有邊緣(未示出)的穿孔。柔性襯墊20的一些部分延伸通過至少一些上述穿孔并形成連接頭44；所述穿孔的邊緣變得嵌置在該通過那里延伸的柔性材料中，于是柔性襯墊20固定連接到剛性座椅支承10上。
在圖4中描繪了一作為連接裝置3的通過位于圖3的剛性座椅背支承17上的一連接頭44的剖示線A-A的橫截面圖。剛性座椅背支承17具有一位于其中的孔53。穿孔53通過變形的邊緣部分50來限定。作為選擇，穿孔53可以通過未變形的邊緣部分(未示出)來限定。柔性背襯墊23的一部分因其靠接支承17的表面56，則延伸通過穿孔53并將其中的邊緣50埋住。柔性背襯墊23的延伸通過穿孔53的那部分還延伸到支承17的表面59上方外部并形成連接頭44。圖4的連接頭44可以通過在模具內(nèi)部壁上的相對(duì)應(yīng)凹陷(未示出)來成形。
在圖4中，該柔性背襯墊23的空心內(nèi)部41與連接頭44的空心內(nèi)部62連通。通過選擇穿孔53為較小的直徑和/或(選擇)柔性熱塑性材料(如屬于背襯墊23的)為較大的厚度，該延伸通過穿孔53的柔性材料就可融合一起，從而有效地塞住穿孔53并形成一基本牢固的連接頭44(未示出)。
圖6的連接裝置5類似于圖4的連接裝置3。然而連接裝置5的連接頭45是基本上與支承17的第二表面59齊平的。這種齊平連接頭45是通過該模具的內(nèi)表面與支承17的第二表面59為基本平齊或處于對(duì)接來形成的。
除了圖4和6的連接裝置3和5，模制座椅2的柔性熱塑性襯墊20還可以通過選自緊固件，粘接劑和其組合的連接裝置固定連接到剛性座椅支承10上。可以用在本發(fā)明中的緊固件例子包括(但不是限于此)螺釘如片金屬螺釘，螺母和螺栓以及金屬鉚釘?？梢杂糜诒景l(fā)明的粘接劑包括本領(lǐng)域公知的那些如環(huán)氧樹脂基的粘接劑。
在這里和權(quán)利要求書中應(yīng)用的術(shù)語“粘接”指的是(i)和剛性支承及柔性熱塑性構(gòu)件分離的粘結(jié)材料如環(huán)氧樹脂基的粘接劑和(ii)在剛性支承和柔性熱塑構(gòu)件之間有粘著力的粘接作用。這些材料可剛性支承和柔性熱塑性構(gòu)件的每個(gè)來選用，以便在它們相互對(duì)接時(shí)其間產(chǎn)生有粘著力的粘接。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該剛性支承(a)是由鋼，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物或聚碳酸酯制造的，而柔性空心熱塑性構(gòu)件(b)是由熱塑性聚氨酯制造的，在它們相互對(duì)接時(shí)產(chǎn)生有粘著力的粘接。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中，剛性座椅支承10和模制的柔性空心襯墊20是各自單獨(dú)制造的，然后，襯墊20固定連接到剛性支承10上。襯墊20定位在與剛性座椅支承10的一第一表面為對(duì)接關(guān)系，以便在支承10中的至少一些穿孔53襯墊20所覆蓋。一般地，襯墊20的至少這些覆蓋穿孔53的部分加熱到使襯墊20的熱塑性材料軟化。在支承10第一表面相反的側(cè)面(亦即支承10的第二表面)上形成減小的壓力，和/或在襯墊20的內(nèi)部形成增大的壓力。于是襯墊10的這些已軟化的部分牽拉通過穿孔53，將邊緣50嵌埋在延伸通過那里的熱塑性材料中，并且在支承10的第二表面上形成連接頭44。
在本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例中，柔性空心襯墊20是在襯墊20的吹塑模制成形期間固定連接到剛性座椅支承10上的。具有多個(gè)穿孔53的剛性座椅支承10置于該吹塑模具的一側(cè)面上，它的第二表面面向該模具壁的內(nèi)部表面，而它的第一表面則面對(duì)該模具的敞口內(nèi)部。柔性空心襯墊20的型坯母體吹塑模制劑到剛性支承10的該第一表面上，該型坯的熱塑材料的一部分則延伸通過支承10的至少一些穿孔53以形成連接頭44。穿孔53的邊緣則變成埋入到型坯延伸通過那里的熱塑性材料中，由此將柔性襯墊20固定地連接到剛性座椅支承10上。
為了有助于該型坯的這些部分外延通過穿孔53，至少有下列措施的一(i)在該熱塑的內(nèi)部上提供增高的氣體壓力；和(ii)在剛性支承10的第二表面上提供減小的氣體壓力；籍此，迫使(如牽拉和/或推擠)該熱塑性型坯的一些部分通過至少一些穿孔53。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該是通過同時(shí)地實(shí)施方法(i)和(ii)而外延通過穿孔53的。
該剛性支承(a)可以具有延伸部分如錨固延伸部分，它們延伸進(jìn)入柔性熱塑性空心構(gòu)件(b)中。每個(gè)延伸部分具有壁部如側(cè)壁和一空心內(nèi)部(如一空腔)和至少一在其壁中的穿孔。該柔性空心構(gòu)件(b)的一些部分延伸通過該錨固延伸部分的穿孔和進(jìn)入那里的空腔中。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該剛性支承(a)所有穿孔置于該錨固延伸部分的壁部中并且該柔性空心構(gòu)件(b)是該錨固延伸部分固定連接到剛性支承(a)上的。該錨固延伸部分可以具有任何希望的形狀，但是一般為基本圓柱形。
在圖5中，描繪了一延伸進(jìn)入柔性背襯墊部分23中的錨固延伸部分68的截面圖。延伸部分68具有壁部79和一穿孔71。穿孔71具有邊緣82，其埋在延伸通過那里的襯墊23的柔性熱塑性材料中。延伸通過穿孔71的襯墊23的柔性熱塑性材料形成在延伸部分68的空腔65中的連接頭77。剛性背支承17具有一其中的穿孔74，其與延伸部分68的空腔65連通。穿孔74可用于在空腔65中形成一真空，以便在模制操作如吹塑模制期間有助于拉延其中的連接頭77。為了防止在吹塑模制工藝期間連接頭77燃燒，一可逆式可縮回芯銷(未示出)可以從該模具的內(nèi)部壁延伸通過穿孔74進(jìn)入空腔65中，以在連接頭77的成形期間提供一與連接頭77靠接的有限表面，這是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的。雖然在圖5中描繪得錨固延伸部分68僅具有一穿孔71，但它可以具有多個(gè)穿孔，襯墊23的柔性材料通過這些孔延伸以形成位于空腔65中的附加連接頭。
應(yīng)用錨固延伸部分以將襯墊20固定連接到剛性支承10上的優(yōu)點(diǎn)是這凹處和伴隨的保護(hù)作用，這都給予了空腔65中的連接頭77。在模制的座椅2成形以后，一熱固性聚合物成分如一種二元環(huán)氧(epoxy)或聚氨酯成分可通過穿孔74導(dǎo)入到空腔65中。這樣導(dǎo)入的熱固性聚合物成分至少部分地填充空腔65并用于保護(hù)和固定連接頭77在位。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中，剛性支承(a)具有至少部分地嵌置在柔性空心構(gòu)件(b)一些部分中的一些邊緣，該一些部分環(huán)繞在那里(環(huán)-繞的連接裝置)。圖7中描繪了一環(huán)繞的連接裝置8的截面圖。再參見圖7，剛性支承17的邊緣部分85(也表明在圖3的強(qiáng)調(diào)區(qū)域88中)具有一延伸部分91，其嵌置在背襯墊23的柔性熱塑性材料中。這些環(huán)繞連接裝置是優(yōu)選地在柔性襯墊20(包括背襯墊部分23)的吹塑模制成形期間形成的。環(huán)-繞連接裝置如圖7的連接裝置8，用于進(jìn)一步地將柔性空心構(gòu)件(b)固定連接到本發(fā)明的模制產(chǎn)品的剛性支承(a)上。在本發(fā)明的另外實(shí)施例(未示出)中，環(huán)-繞連接裝置的延伸部分91是不存在的，而邊緣部分85是切有倒角的或倒斜邊的(未示出)。該剛性支承(a)的這種倒角的邊緣部分至少部分地嵌埋在柔性空心構(gòu)件(b)的熱塑性材料環(huán)繞在那里的一些部分中。
本發(fā)明的模制產(chǎn)品的剛性支承(a)可以是實(shí)心的或空心的。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該剛性支承(9)是一剛性空心支承(如一剛性基本管狀的支承)，其具有一外部(第一)表面，一內(nèi)部的限定該空心支承的空心內(nèi)部的(第二)表面，以及多個(gè)穿孔。該柔性空心熱塑構(gòu)件(b)的至少一部分延伸通過至少一些穿孔進(jìn)入該剛性空心支承(a)的空心內(nèi)部中。
本發(fā)明模制產(chǎn)品包括(但不限于此)座椅如椅子(如室內(nèi)椅子和室外椅子，如庭院家具)，露天看臺(tái)座，自行車座，拖拉機(jī)座，和摩托車座，裝襯墊的板，如裝襯墊的壁板和裝襯墊的門板；以及機(jī)動(dòng)車的空氣袋。按照本發(fā)明的裝襯墊的壁板包括例如可以用于運(yùn)動(dòng)館中如在一籃球環(huán)架后邊的體育館壁上的裝襯墊壁板。
本發(fā)明已結(jié)合具體實(shí)施例做了特別詳細(xì)的描述。但并不打算將這些細(xì)節(jié)考慮為是對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的一些限制，它們只是達(dá)到在所附權(quán)利要求書中所包括的程度。
權(quán)利要求
1.一種模制的產(chǎn)品包括(a)一剛性支承，其具有一表面和多個(gè)具有邊緣的穿孔；以及(b)一由熱塑性材料構(gòu)成的模制柔性構(gòu)件；所述柔性構(gòu)件的至少一部分與所述支承的該表面的至少一部分處于靠接關(guān)系；所述柔性構(gòu)件具有一空心內(nèi)部；其中所述柔性構(gòu)件的一部分延伸通過所述剛性支承的至少一些穿孔；所述穿孔的邊緣嵌埋在該柔性構(gòu)件延伸通過其中的部分中，由此將所述柔性構(gòu)件固定連接到所述剛性支承上。
2.如權(quán)利要求1所述的產(chǎn)品，其特征在于，所述剛性支承由選自金屬、熱固性塑料、熱塑性材料和它們的組合物的一種材料制成。
3.如權(quán)利要求2所述的產(chǎn)品，其特征在于，所述剛性支承由一熱塑性材料制成，該熱塑性材料任意用選自玻璃纖維、碳纖維、金屬纖維、聚酰胺纖維和其混合物的材料強(qiáng)化。
4.如權(quán)利要求1所述的產(chǎn)品，其特征在于，所述柔性構(gòu)件的熱塑性材料選自熱塑性硫化橡膠、熱塑性聚烯烴、熱塑性聚氨酯、熱塑性聚脲、熱塑性聚酰胺、熱塑性聚酯和熱塑性聚碳酸酯的至少一材料。
5.如權(quán)利要求1所述的產(chǎn)品，其特征在于，所述柔性構(gòu)件具有一外表面，所述柔性構(gòu)件還包括一位于其外表面至少一部分上的織物覆蓋件。
6.如權(quán)利要求1所述的產(chǎn)品，其特征在于，所述柔性構(gòu)件具有一外表面，所述外表面的至少一部分具有模制于其中的織物結(jié)構(gòu)。
7.如權(quán)利要求1所述的產(chǎn)品，其特征在于，所述柔性構(gòu)件具有一外表面，所述柔性構(gòu)件還包括一在所述外表面至少一部分上的整體薄膜；所述整體薄膜是通過一在模具內(nèi)的裝飾工藝形成在所述外表面上的。
8.如權(quán)利要求1所述的產(chǎn)品，其特征在于，所述柔性構(gòu)件還通過選自緊固件、粘接劑和其組合的連接方法固定連接到所述剛性支承上。
9.如權(quán)利要求1所述的產(chǎn)品，其特征在于，所述柔性構(gòu)件的內(nèi)部以選自壓力氣體、液體、凝膠、共聚物泡沫和其組合物的材料填充。
10.如權(quán)利要求1所述的產(chǎn)品，其特征在于，所述柔性構(gòu)件包括用于可逆地增加在所述柔性構(gòu)件空心內(nèi)部壓力的裝置。
11.如權(quán)利要求10所述的產(chǎn)品，其特征在于，所述用于可逆地增加在所述柔性構(gòu)件空心內(nèi)部壓力的裝置包括至少一壓力調(diào)節(jié)閥，其可提供與所述柔性構(gòu)件空心內(nèi)部的流體連通，以及(i)加熱的液體和(ii)冷卻的液體以上兩者之一可逆地通過所述至少一壓力調(diào)節(jié)閥導(dǎo)入到所述柔性構(gòu)件的空心內(nèi)部中。
12.如權(quán)利要求1所述的產(chǎn)品，其特征在于，所述產(chǎn)品是一座椅。
13.如權(quán)利要求12所述的產(chǎn)品，其特征在于，所述剛性支承包括一剛性座椅背支承和一剛性座椅底支承；并且所述柔性構(gòu)件包括固定連接到每個(gè)所述剛性座椅背支承和剛性座椅底支承上的柔性襯墊。
14.如權(quán)利要求12所述的產(chǎn)品，其特征在于，所述剛性支承是一連續(xù)的整體單元。
15.如權(quán)利要求1所述的產(chǎn)品，其特征在于，至少一些所述的穿孔具有變形的邊緣部分并且所述變形的邊緣部分嵌埋在延伸通過其中的柔性構(gòu)件的材料中。
16.如權(quán)利要求1所述的產(chǎn)品，其特征在于，所述剛性支承(a)是一具有一外表面和一空心內(nèi)部的剛性空心支承；所述柔性構(gòu)件(b)與所述空心支承外部表面的至少一部分處于靠接關(guān)系；所述柔性構(gòu)件(b)的至少一部分延伸通過至少一些所述穿孔進(jìn)入所述剛性空心支承的空心內(nèi)部中。
17.如權(quán)利要求1所述的模制產(chǎn)品，其特征在于，所述剛性支承(a)具有多個(gè)延伸進(jìn)入所述柔性構(gòu)件(b)中的錨固延伸部分，每個(gè)所述錨固延伸部分具有壁部、一內(nèi)部空腔和至少一在所述壁部中的壁穿孔；每個(gè)壁穿孔具有邊緣；所述柔性構(gòu)件(b)的一部分延伸通過至少一些所述壁穿孔進(jìn)入所述空腔中；所述壁穿孔的邊緣嵌埋在延伸通過其中的塑料材料中，由此將所述柔性構(gòu)件(b)固定連接到所述剛性支承(a)上。
18.如權(quán)利要求1所述的模制產(chǎn)品，其特征在于，所述剛性支承(a)具有邊緣，而且所述柔性構(gòu)件(b)還通過環(huán)繞并且嵌埋有所述剛性支承(a)邊緣的至少一部分的所述柔性構(gòu)件(b)的部分固定連接到所述剛性支承(a)上。
19.一種模制產(chǎn)品包括(a)一具有一第一表面和一第二表面的剛性支承，所述剛性支承具有多個(gè)帶邊緣的穿孔；以及(b)一由熱塑性材料構(gòu)成的柔性構(gòu)件，至少一部分的所述柔性構(gòu)件與所述剛性支承第一表面的至少一部分處于靠接關(guān)系；所述柔性構(gòu)件具有一空心內(nèi)部；其中所述產(chǎn)品由一種方法制備的，該方法包括在所述剛性支承的該第一表面上吹塑模制，所述柔性構(gòu)件的一熱塑料型坯母體；所述熱塑料型坯的一部分熱塑性材料延伸通過所述剛性支承的至少一些所述穿孔；所述穿孔的邊緣嵌埋在延伸通過其中的塑料材料中，由此將所述柔性構(gòu)件固定連接到所述剛性支承上。
20.如權(quán)利要求19所述的產(chǎn)品，其特征在于，所述剛性支承由選自金屬、熱固性塑料、熱塑性材料和其組合物的材料制成。
21.如權(quán)利要求19所述的產(chǎn)品，其特征在于，所述剛性支承由熱塑性材料制成，該熱塑性材料任意用選自玻璃纖維、碳纖維、金屬纖維、聚酰胺纖維和其混合物的材料強(qiáng)化。
22.如權(quán)利要求19所述的產(chǎn)品，其特征在于，所述柔性構(gòu)件的熱塑性材料選自熱塑性硫化橡膠、熱塑性聚烯烴、熱塑性聚氨酯、熱塑性聚脲、熱塑性聚酰胺、熱塑性聚酯和熱塑性聚碳酸酯的至少一材料。
23.如權(quán)利要求19所述的產(chǎn)品，其特征在于，所述柔性構(gòu)件具有一外表面，所述柔性構(gòu)件還包括一位于其外表面至少一部分上的織物覆蓋件。
24.如權(quán)利要求19所述的產(chǎn)品，其特征在于，所述柔性構(gòu)件具有一外表面，所述柔性構(gòu)件的至少一部分所述外表面具有模制于其中的織物結(jié)構(gòu)。
25.如權(quán)利要求19所述的產(chǎn)品，其特征在于，所述柔性構(gòu)件具有一外表面，所述柔性構(gòu)件還包括一在所述外表面至少一部分上的整體薄膜，所述整體薄膜是通過一在模具內(nèi)的裝飾工藝形成在所述外表面上的。
26.如權(quán)利要求19所述的產(chǎn)品，其特征在于，所述柔性構(gòu)件還通過選自緊固件、粘接劑和其組合的連接方式固定連接到所述剛性支承上。
27.如權(quán)利要求19所述的產(chǎn)品，其特征在于，所述柔性構(gòu)件的空心內(nèi)部以選自壓力氣體、液體、凝膠、共聚物泡沫和其組合物的材料填充。
28.如權(quán)利要求19所述的產(chǎn)品，其特征在于，所述柔性構(gòu)件包括用于可逆地增加在所述柔性構(gòu)件空心內(nèi)部中壓力的裝置。
29.如權(quán)利要求19所述的產(chǎn)品，其特征在于，所述產(chǎn)品是一座椅。
30.如權(quán)利要求29所述的產(chǎn)品，其特征在于，所述剛性支承包括一剛性座椅背支承和一剛性座椅底支承；而所述柔性構(gòu)件包括固定連接到每個(gè)所述剛性座椅背支承和剛性座椅底支承上的柔性襯墊。
31.如權(quán)利要求29所述的產(chǎn)品，其特征在于，所述剛性支承是一連續(xù)整體單元。
32.如權(quán)利要求19所述的模制產(chǎn)品，其特征在于，在吹塑模制步驟期間，至少有以下一種情況(i)在所述熱塑型坯的內(nèi)部提供增高的氣體壓力；和(ii)在所述剛性支承的第二表面上提供減小的氣體壓力；由此迫使所述柔性構(gòu)件的部分通過至少一些所述穿孔。
33.如權(quán)利要求19所述的模制產(chǎn)品，其特征在于，所述剛性支承(a)是一剛性空心支承，所述第一表面限定所述空心支承的外部；所述第二表面限定所述空心支承的一空心內(nèi)部；所述柔性構(gòu)件(b)的至少一部分延伸通過至少一些所述穿孔進(jìn)入所述剛性空心支承的空心內(nèi)部中。
34.如權(quán)利要求19所述的模制產(chǎn)品，其特征在于，所述剛性支承(a)具有多個(gè)延伸到所述柔性構(gòu)件(b)內(nèi)的錨固延伸部分，每個(gè)所述錨固延伸部分具有壁部、一內(nèi)部空腔和至少一在所述壁部中的壁穿孔，每個(gè)壁穿孔具有邊緣，一部分所述柔性構(gòu)件(b)延伸通過至少一些所述壁穿孔進(jìn)入所述空腔中，所述壁穿孔的邊緣嵌埋在延伸通過其中的塑料材料中，由此將所述柔性構(gòu)件(b)固定連接到所述剛性支承(a)上。
35.一種制備一模制產(chǎn)品的方法，該產(chǎn)品包括一固定連接到一剛性支承上的模制的柔性空心熱塑構(gòu)件，所述方法包括(a)將所述剛性支承置于一模具中，所述剛性支承具有多個(gè)帶邊緣的穿孔，一第一表面和一第二表面；以及(b)在所述剛性支承的該第一表面上吹塑模制所述柔性構(gòu)件的一熱塑型坯母體；其中，所述熱塑型坯的一部分熱塑性材料延伸通過所述剛性支承的至少一些所述穿孔；所述穿孔的邊緣嵌埋在延伸通過其中的塑料性材料中，由此將所述柔性構(gòu)件固定連接到所述剛性支承上。
36.如權(quán)利要求35所述的方法，其特征在于，在吹塑模制步驟(b)期間，至少有以下一種情況(i)在所述熱塑性型坯的內(nèi)部提供增高的氣體壓力；和(ii)在所述剛性支承的第二表面上提供減小的氣體壓力，由此迫使所述柔性構(gòu)件的部分通過至少一些所述穿孔。
全文摘要
一種模制產(chǎn)品包括(a)剛性支承如剛性座椅支承(10)，具有多個(gè)穿孔，和(b)模制的柔性空心熱塑構(gòu)件(20)，如柔性熱塑座椅襯墊，并固定連接到其(10)上。一部分的柔性空心構(gòu)件(b)延伸通過該剛性支承(a)的至少一些穿孔并嵌埋有穿孔邊緣。該延伸通過穿孔的柔性材料形成連接裝置和連接頭，其用于將柔性空心構(gòu)件(b)固定連接到剛性支承(a)上。還描述了一種制備本發(fā)明的模制產(chǎn)品的方法，其中，在吹塑模制形成空心構(gòu)件(b)期間，將柔性空心構(gòu)件(b)固定連接到剛性支承(a)上。
文檔編號(hào)B29C67/24GK1432328SQ0310073
公開日2003年7月30日 申請(qǐng)日期2003年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月17日
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