改进的仪表板组件及其形成方法

专利名称：改进的仪表板组件及其形成方法
技术领域：
本发明涉及一种改进的仪表板组件及其形成方法。更特别地，本发明涉及一种适合装配于机动车辆上的改进的仪表板组件。
背景技术：
通常，运输业一直寻求为运输车辆生产一种组件，该组件具有结构的整体性、重量较轻或者这两个特征都具备。例如，可期望机动车辆的仪表板组件能够自我支撑，另外，还可期望该组件能够最少部分地支撑一个或多个附件，如气囊组件、仪表、保险丝盒、转向柱或类似部件。同时，优选仪表板组件保持重量较小，从而有助于保持车辆较轻的总重量。
而且，还可期望仪表板组件以适于容纳各种功能部件的方式构造，如容纳加热、通风及空调(HVAC)管道、电线或类似部件。
因此，本发明提供了一种组件，尤其是一种具有较轻的重量、整体的结构及弹性设计或者它们的结合的仪表控制板组件。
发明概述本发明提供了一种仪表板组件，其具有至少一个框架结构和至少一种构件(如表盘或装饰构件)。该至少一种构件优选由塑料制成，并优选由低表面能的塑料制成和/或优选由包括下列材料或其中的材料组合制成聚丙烯、聚酰胺、聚苯乙烯、竞争性粒度材料。该至少一个框架结构优选由金属制成，更优选由软钢、挤出铝、模铸镁、这些材料的组合或类似材料制成。
根据本发明的一个优选方面，该至少一个框架结构至少部分通过粘合剂与该至少一种构件相连。粘合剂可从这里所描述的各种粘合剂中选取。在一个优选实施例中，粘合剂既能粘合金属，又能粘合塑料。


图1是根据本发明的一个方面的示例性仪表板组件的分解透视图。
图2A是图1的仪表板组件一部分的装配剖面图。
图2B是图1的仪表板组件一部分的另一装配剖面图。
图3是根据本发明的一个可供选择方面的仪表板组件的一部分的分解透视图。
图4是根据本发明的另一个可供选择方面的仪表板组件一部分的分解透视图。
图5是根据本发明的一个可供选择方面的仪表板组件的分解透视图。
图6A-6C是根据本发明的一个方面形成示例性导管的实施例的剖面图。
具体实施例方式
本发明预先规定一个仪表板组件具有至少一个框架结构和至少一种构件(如表盘或装饰构件)。优选地，该至少一个框架结构和至少一种构件由不同材料制成，尽管它们也可由同种材料或类似材料制成。一种或多种材料可具有相对较低能量的表面。还优选框架结构通过粘合剂至少部分地固定到构件。有利地，如果在至少一个框架结构和至少一种构件中的一个或两个提供用于结合的较低能量表面，或者如果提供较高能量的表面这种粘合固定仍能实现。
可以预期，本发明的仪表板组件可用于各种制品，如收音机、电子设备、立体声系统或类似产品。然而已经发现，该组件对运输车辆(如机动车辆)十分适用。可以预期，该组件可有助于支撑一个或多个收音机外壳、导航系统、空气调节装置、手套箱部件(如手套箱柜)、气囊滤罐、仪表组件、电子设备箱、电子模块，或者这些器件的组合或类似物，或者与上述一个或者多个元器件整体形成。
参见图1，其显示了根据本发明的仪表板组件10。组件10优选具有至少一种框架结构和至少一种构件。图示的组件10包括一个第一框架结构12，一个第二框架结构14，一个第一构件18和一个第二构件20。
第一框架结构12可设置为各种形状及尺寸。在图示的该实施例中，第一框架结构12包括一个细长部件24，其从第一末端26延伸至第二末端28。部件24构造为基本上从机动车辆的一个A支柱附近延伸到一个相对的A支柱附近。这样，每个末端26、28包括一个连接部分，其构造为确保部件24与A支柱(未显示)的连接。优选地，部件24限定了一个通道32，其与部件24共同延伸。应理解，根据本发明，通道可由任何技术来制备，包括变形、弯曲、碾压、这些工艺的组合或类似工艺。
图示的第一框架结构12还包括一个第一伸出部分36和一个第二伸出部分38，二者均从细长部件24向外伸出。优选地，第一伸出部分36与第二伸出部分基本平行伸出。而且，优选第一伸出部分36和第二伸出部分38分别限定了一个次通道42、44，次通道42、44均与细长部件24的通道32相通。
第一框架结构12可任选地包括一个或多个支架，从而有助于支撑细长部件24。如图所示，第一框架结构12包括从细长部件24向外伸出的一对支架48。还可预期，第一框架结构12可包括一个支架结构50，其可用于帮助支撑转向柱(未显示)或者机动车辆的其它部件。
第二框架结构14仅仅包括一个细长部件54，但也可设置为包括其它结构。如图所示，第二框架结构14的细长部件54以与第一框架结构12的细长部件24相同的方式限定了一个通道56。
基于采用构件18的机动车辆，第一构件18可制成各种形状及设置。在一个实施例中，第一构件包括一个面板部分60，其构造为至少部分限定了一个机动车辆上的仪表板。如图所示，面板部分60可具有多个开口(例如槽或空洞)，以容纳机动车辆的仪器(如线束、收音机、速度计、气囊或类似物)。
第一构件18还可包括一个区段62，显示为从面板部分60向外延伸的后段。优选地，区段62具有一个与第一结构12的细长部件24相应的第一部分66。另外，区段62还优选具有一个与第一结构12的伸出部分36、38相应的第二部分68和第三部分70。
与第一构件相似，第二构件20可制成各种形状及设置。在图示的实施例中，第二构件20基本上设置为面板状。
除了上述结构和构件，可以预期，仪表板组件可包括一个或多个专门用于支撑转向柱的加强件。例如，加强部件可将结构、构件或二者中一个或多个的第一部分和第二部分之间的间隔桥接起来。特别地，该部件可将转向柱延伸的间隔桥接，并可桥接转向柱上面或下面的间隔。在2003年3月31日申请的申请号为10/403,603、题为仪表板组件及其制成方法(Instrument Panel Assembly and method of FormingSame)共同拥有的美国专利申请中揭示了这种加强件的一个例子，其内容在此通过为所有目的引用而明确地包含于本申请中。
可以预期，第一及第二结构和第一及第二构件可由各种不同的材料制成。而且，还可预期，第一及第二结构和第一及第二构件的各个部分或部件可由各种不同的材料制成，作为例证的材料包括金属，聚合材料或类似材料。
优选地，构件通过塑料模压来制备。塑料优选包括均聚物，如聚烯烃、聚酰胺、聚苯醚及聚苯乙烯；或者共聚物，如聚烯烃基对苯二酸酯。
优选的塑料包括聚丙烯、聚酰胺、聚酰胺合金、聚乙烯(低密度或高密度)、聚苯醚聚合物、聚苯醚合金、聚苯乙烯聚合物、聚苯乙烯合金、聚丁烯基对苯二酸酯聚合物、丙烯腈二乙烯丁二烯(ABS)、聚碳酸酯丙烯腈二乙烯丁二烯PC/ABS、竞争性粒度(competitor grade)塑料(如苯乙烯马来酸酐(SMA)7、上述聚合物与聚苯酯或聚苯醚及类似物质的混合物)，以及聚丁烯基对苯二酸酯合金。塑料可含有纤维，例如含有短的玻璃纤维、长玻璃纤维、短中性纤维或长中性纤维。
特别优选塑料包括填充了短玻璃纤维的聚丙烯、填充了长玻璃纤维的聚丙烯、填充了短玻璃纤维的ABS、填充了长玻璃纤维的ABS、填充了短玻璃纤维的PC/ABS、填充了长玻璃纤维的PC/ABS、填充了玻璃的聚酰胺和填充了玻璃的聚酰胺合金。特别优选用于作为EAU的缓冲系统的塑料包括不带填充物的聚丙烯、填充了滑石粉的聚丙烯、填充了矿物质的聚丙烯。
在一些优选的实施例中，聚合材料可含有纤维来增加强度。尽管可以预期可采用各种尺寸(如长度)的纤维，有利地，研究发现相对较长的玻璃纤维对强度的增加程度较大。因此，在一些优选实施例中，聚合材料如ABS、PCABS、聚丙烯或其它填充了平均长度大约大于2mm的玻璃纤维，更优选大于4mm，甚至更优选大于6mm、最优选8mm和20mm之间的玻璃纤维的合适的塑料。
聚合物或塑料还可包括各种填充物。作为填充物的例子包括但不限于硅、硅藻土、玻璃、黏土、滑石粉、色素、着色剂、碳陶瓷纤维、云母、抗氧化剂，以及这些物质的类似物。
可采用本领域公开的工艺，采用选定材料来制造构件。因此，例如，构件可制成、模塑、机械加工或构造成需要的形状。当构件为塑料时，可采用任何合适的塑料制作工艺，包括但不限于，注塑(包括但不限于外部或内部气体注塑)、吹塑、压铸、旋转注塑、热压成型、挤压、真空成型、原位起泡、或其它工艺。还可采用一种或多种其它制作工艺，如嵌件模压、过度模压(over-molding)或者二者的结合。相应地，如理解的那样，在一个实施例中，可制作混合面板组件，从而可有利于利用各种不同材料和各种不同工艺的优点，并还可有利于其能用于设计其它零件的能力。
优选的框架结构至少部分或者基本上全部由一种或多种金属制成，例如铝、铁、钨、镁、钢、锡、铜、钛、或者上述金属的组合或类似物。可采用各种工艺来完成这些结构的制备。例如，这些结构可碾压形成、铸造、模压或类似方法制成。这些结构还可模塑、挤压或采用类似方法制成。
通常，通过将一个或多个框架结构与一个或多个构件连接来制备仪表板组件10。还可预期，对于多个框架结构或多个构件，框架结构可彼此连接，构件也可彼此连接。
任何合适的紧固技术均可用于将构件连接在一起、将框架连接在一起，或者将构件与框架连接在一起。例如，机械紧固件如螺丝、夹子、铆钉、互锁装置或这些技术的组合或类似技术均可采用。而且，这种连接可与框架结构或构件整体形成，也可与框架结构或构件分开分别形成。作为选择或者附加，根据这里描述的一种模压工艺，通过将至少构件的一部分在结构周围模制，可将结构与构件形成整体。作为另外的选择或者附加，也可采用热铆接、震动焊接、声波焊接或这些技术的组合或类似技术。
在图示的实施例中并另外参见图2A及2B，第一框架结构12与第一构件18粘接，并且第二框架结构12与第一及第二构件18、20都粘接。优选地，将粘合剂76施加到第一框架结构12、第二框架结构14、第一构件18、第二构件20或者这些部件之间的组合的偶合表面或相应表面78、80、82、84、86。其后，偶合表面或相应表面78、80、82、84、86彼此压紧，从而通过表面78、80、82、84、86粘接将框架结构12、14和构件18、20粘接在一起。
在本发明中可采用任何合适的粘合剂。优选地，粘合剂与结构和构件的表面材料相容(即能够粘接)。然而，如果粘合剂与这些材料中的一种略微不相容，可对由不相容材料制成的表面进行处理。示例性处理包括涂底漆、等离子照射或者二者的组合或类似技术。
在一个实施例中，粘合剂是基于氨基甲酸乙酯的粘合剂。更优选氨基甲酸乙酯粘合剂(例如聚氨基甲酸乙酯粘合剂)。作为选择，粘合剂可包括功能成分，其选自丙烯、甲基异丁烯(MMA)、环氧、丙烯腈二乙烯丁二烯(ABS)、聚碳酸酯(PC)或者其中的混合物(如PC-ABS)。在另外的作为选择的实施例中，粘合剂是硅烷粘合剂、硅树脂粘合剂或二者的混合物。在另一实施例中，粘合剂是丙烯酸粘合剂。粘合剂还可以是基于环氧的粘合剂。其还可包括聚烯烃、苯乙烯、丙烯酸或者这些物质的混合物。在另一实施例中，优选的粘合剂包括烷基硼烷。合适的粘合剂的例子在申请号为09/466,321的共同拥有的美国专利申请(申请日为1999年12月17日)和公开号为20020058764和20030001410的美国专利申请中所揭示的粘合剂，其内容通过为全部目的引用而明确包含于本申请中。任何合适的粘合剂可包括合适的性能改性剂，包括本领域所揭示的增粘剂、人造橡胶、碰撞改性剂或者类似物。
在一个高度优选的实施例中，采用一种两部分粘合剂，即有机硼烷/硼胺补体粘合剂或者其它粘合剂来粘接固定将构件和框架结构结合在一起。有利地，还发现该粘合剂与金属(如钢)和塑料相容，特别是与聚丙烯相容。因此，这种粘合剂可用于将金属制成的框架结构与塑料或聚丙烯制成的构件连接，而无须对构件的任何表面或者粘合前的表面进行处理。
本发明的一个特别优选的实施例提供了一个或多个构件，其由表面能低于45mJ/m2的模塑玻璃填充的聚丙烯和/或玻璃填充的聚酰胺形成，以及由钢、锌和/或铝制成的增强件制成。在该实施例中，优选的能够与表面能低于45mJ/m2的基板结合的粘合剂分布于至少部分相应表面之间，以使它们粘合在一起，来源于聚合化合物的粘合剂包括i)一种有机硼烷/硼胺复合物；ii)一种或多种具有能够通过自由基聚合形成多聚体的带有烯族不饱和化合物的单体、低聚物或聚合物；而且，任选地iii)一种能导致所述复合物分解释放出硼烷，从而起动一种或多种带有烯族不饱和化合物的单体、低聚物或聚合物聚合的化合物。
当然，可以预期，基于采用的粘合剂以及其它因素(例如成本、重量等)，也可采用具有较高表面能的其它塑料或金属。
另外特别优选的本发明的一个方面是在前述段落中提及的一种制备机动车辆组件的方法，其在该段落中描述的所述组件制备中粘合剂的使用。
在申请号为PCT/US00/33806的国际申请中公开的粘合剂和可聚合化合物特别优选用于本发明中使构件和结构粘合。
用于复合有机硼烷化合物的胺可以是能络合硼烷，并且当暴露于去络合剂时能够去络合的任何胺。优选的胺包括伯胺或仲胺或者带有伯胺或仲胺基的聚胺，或者氨，如在Zharov的美国专利5,539,070中的第五栏第41到53行中所描述的，在此通过引用而包含于本申请中，在Skoultchi的美国专利5,106,928中的第2栏第29到58行中所描述的，在此通过引用而包含于本申请中，以及在Pocius的美国专利5,686,544的第7栏第29行到第10栏第36行中所描述的，在此通过引用而包含于本申请中；单乙醇胺(monthanolamine)、次级二烃基二胺或者聚氧烯烃基聚胺；以及如在Deviny的美国专利5,883,208中的第7栏第30行到第8栏第56行中所描述的反应终产物为二胺的胺和具有两个或多个与胺反应的基团的化合物，在此通过引用而包含于本申请中。关于在Deviny的美国专利中描述的反应产物，优选的二元伯胺包括烷基二元伯胺、芳烃基二元伯胺、烷基芳烃基二元伯胺以及聚氧烯烃基二胺；与胺反应的化合物包括带有两个或多个羧酸、羧酸酯、羧酸卤化物、醛、环氧化物、乙醇和丙烯酸盐基团的化合物。优选的胺包括n-辛烷基胺、1，6二胺基己烷(1，6己烷胺)、二乙胺、二丁胺、二乙烯叔胺、二丙烯二胺、1，3-丙烯二胺(1，3-丙烷胺)、1，2-丙烯二胺，1，2-乙基二胺、1，5-正戊烷二胺、1，12-月桂醛基二胺、2-甲基-1，5-正戊烷二胺、3-甲基-1，5-正戊烷二胺、三乙烯基季胺、二乙烯基叔胺。优选的聚氧烯烃基聚胺包括聚乙烯醚二胺、聚丙烯醚二胺、三乙烯基乙二醇丙烯二胺、聚四乙烯醚二胺以及聚乙烯醚聚丙烯醚二胺。
特别地，有机硼烷/硼胺复合物中的胺适合选自带有脒结构成分的氨的组；在杂环中至少具有一个氮的脂肪族杂环化合物，其中杂环化合物还可包括一个或多个氮原子、氧原子、硫原子、或者在杂环中双键结合；另外带有一个或者多个氢键受体基团的伯胺，其中至少带有两个碳原子，优选至少带有三个碳原子，在伯胺和氢键受体基团之间，由于在复合物中的分子内或分子间相互作用，B--N键结合力增大；以及接合的亚胺。
优选的氢键受体基团包括如下伯胺、仲胺、叔胺、酯、卤素、聚酯或者聚胺。这里使用的杂环指的是带有一个或多个脂肪环的化合物，其环中带有氮原子。脒或者接合的亚胺可以是直链或者支链或环状。
理想地，复合物中采用的有机硼烷是三烷基硼烷或者烷基环烷基硼烷。优选的这种硼烷相应于分子式1B--(R1)3分子式1其中B代表硼；并且R1分别代表每个存在的C1-10烷、C3-10环烷，或者两个或更多可结合形成环状脂肪环的R1。
优选地，R1是C1-4烷，更优选R1是C2-4烷，最优选R1是C3-4烷。在优选的有机硼烷中是三乙基硼烷、三异丙基硼烷和三-n-丁基硼烷。
在一个优选实施例中，复合物的胺部分包括一种具有伯胺和一个或多个氢键受体基团的化合物，其中至少有两个碳原子，优选至少有大约三个位于伯胺和氢键受体基团之间的碳原子。
优选地，胺相应于分子式2NH2(CH2)b(C(R2)2)ax(2)其中R2分别代表每个存在的氢或者C1-10烷或者C3-10环烷；X是氢键受体半分子；a是1-10的整数；b分别代表每个出现的整数0到1，a与b之和为2到10。
优选R2为氢或者甲基。
优选X分别代表每个存在的氢键受体半分子，当氢键受体半分子是一种胺时，优选其为叔胺或者仲胺。更优选X分别代表每个存在的--N(R2)e，--OR10，或者卤素，其中R8分别代表每个存在的C1-10烷、C3-10环烷或者--(C(R2)2)d--W；R10分别代表每个存在的C1-10烷、C3-10环烷或者--(C(R2)2)d--W；e为0，1或2。更优选X是--N(R8)2’--R10。
优选地，R8和R10是C1-4烷或者--(C(R1)2)d--W，更优选为C1-4烷，最优选为甲基。W分别代表每个存在的氢或者C1-10烷或者X，更优选为氢或者C1-4烷。
优选地，a约为1或者更大，更优选为2或者更大。优选地，a大约为6或者更小，最优选大约为4或者更小。优选地，b约为1。优选地，a与b之和是大约为2或者更大的整数，更优选大约为3或者更大。优选a与b之和大约为6或者更小，更优选大约为4或者更小。优选d分别代表每个存在的整数1到4，更优选为2到4，最优选2到3。
优选的与分子式2相应的胺为二甲基氨基丙胺，甲氧丙基胺，二甲基氨基乙胺，二甲基氨基丁胺，甲氧丁基胺，甲氧乙基胺，乙氧丙基胺，丙氧丙基胺，末端为胺的聚烯烃酯(例如羟甲基丙基三(聚(丙二醇)，氨基末端)酯)，氨基丙基吗啉，异佛尔酮二胺以及氨丙基丙二胺。
在另一实施例中，胺还可以是杂环中至少带有一个氮原子的脂肪族杂环化合物。杂环化合物还可带有一个或多个氮原子、氧原子、硫原子或者双键。此外，杂环可包括多个环，其中至少一个环中带有氮原子。优选的这种类型的化合物包括吗啉、哌啶、吡咯烷、哌嗪、1，3，3-三甲基-6-氮杂双环[3，2，1]辛烷，四氢噻唑、类哌嗪、吖丙啶、1，4-二氮杂双环[2，2，2]辛烷(DABCO)，1-氨基-4-甲基哌嗪以及3-吡咯啉。
在另一实施例中，适合与有机硼烷复合的胺是一种脒。可采用任何具有脒结构的化合物，如前面所描述的，只要其中的脒具有与有机硼烷键合的足够的结合能。优选的脒有1，8二氮杂双环[5，4]十一烷基-7-碳烯；四氢嘧啶；2-甲基-2-咪唑啉以及1，1，3，3-四甲基胍。
在另一实施例中，与有机硼烷复合的胺是合适的结合亚胺。可采用任何具有结合的亚胺结构的化合物，只要其中的亚胺具有与有机硼烷键合的足够的结合能，如可采用在申请号为PCT/US00/33806的美国专利申请中所描述的亚胺。结合亚胺可以是直链、支链亚胺或者是环状亚胺。优选的结合亚胺有4-二甲基氨基吡啶；2，3-二(二甲基氨基)环-丙脒；3-(二甲氨基)丙烯醛脒；3-(二甲氨基)甲基丙烯醛脒。
优选的胺化合物与有机硼烷化合物的摩尔比为1.0∶1.0到3.0∶1.0。当比率低于1.0∶1.0时，聚合、复合物的稳定性及粘性都存在问题。当采用的比率大大高于3.0∶1.0时，尽管通过采用比率远高于3.0∶1.0能带来一些额外的益处，如果存在的胺过多，会对粘合剂或聚合成分的稳定性带来负面影响。优选的胺化合物与有机硼烷化合物的摩尔比为从2.0∶1.0到1.0∶1.0。
采用公知技术，可以很容易制备有机硼烷胺复合物，例如在申请号为PCT/US00/33806国际专利申请中所描述或提及的技术。
优选地，聚合材料包括带有丙烯酸酯和/或异丁烯酸酯的化合物。特别优选的丙烯酸酯和异丁烯酸酯的化合物包括甲基异丁烯酸酯、丁基异丁烯酸酯、乙基己基异丁烯酸酯、异冰片基异丁烯酸酯、四氢呋喃异丁烯酸酯以及环己基甲基异丁烯酸酯。
聚合成分还可包括一种有效量的化合物，其能与胺反应以释放有机硼烷，从而起动聚合作用(一种解偶联剂)。需要的与胺反应的化合物是那些能在室温或低于室温条件下，更优选室温条件下很容易与胺反应形成产物的物质，以提供通常在环境条件下能很容易使用及凝固的合成物。通常这些化合物的种类包括酸、醛、异氰酸酯、酰氯、磺酰氯以及这些物质的混合物或类似物。优选的与胺反应的化合物为酸，特别是Bronsted酸和Lewis酸，以及在美国专利US5,718,977中所描述的化合物，尤其需要丙烯酸和异丁烯酸。
在聚合化合物中，合适的是至少含有重量比为20％的聚合成分，优选至少含重量比为30％的聚合成分，特别优选至少含有重量比为40％的聚合成分。单独地，聚合成分的合适存在水平不超过化合物重量的95％，优选不超过90％，特别优选不超过85％。
适合地，有机硼烷/硼胺复合物的存在水平至少为化合物重量的0.2％，优选至少为1％，特别优选至少为2％。单独地，复合物合适的存在水平不超过化合物重量的8％，优选不超过6％，特别优选不超过4％。
如果存在，解偶联化合物的存在水平至少为化合物重量的1％，优选至少为1.5％，特别优选至少为2％。单独地，解偶联化合物合适的存在水平不超过化合物重量的8％，优选不超过6％，特别优选不超过4％。
在本发明中使用的合适的粘合剂能够在填充有30％的玻璃的聚丙烯构件和在按照ASTM D1002设定的步骤检测时未经过任何表面处理的构件的结构之间形成结合。优选地，当在包括额外受到热循环和高湿度状况下检测时，粘合剂能形成结合。在本文中合适的热循环包括从-40℃到远高于120℃的温度范围进行循环。湿度水平可从干燥到完全饱和的范围内变化。
粘合剂可以按申请号为PCT/US00/33806国际专利申请中设定的方式来使用。任选地，在化合物中可包括其它成分作为添加剂。合适的添加剂包括那些申请号为PCT/US00/33806国际专利申请中所阐述的添加剂。
组件适于能承受暴露于100℃的温度，适于的温度达到120℃甚至更高。而且，理想的组件应当还能承受在生产过程中和在使用时所施加的荷载。
一旦施加了粘合剂76，通常需要一段时间来凝固(如部分凝固、完全凝固、根据需要凝固、空气凝固、热凝固、湿气凝固、化学凝固、光凝固或类似方式)。优选地，粘合剂在室温下凝固(例如在大约20℃到大约30℃之间)，但可暴露于升高或者降低的温度以缩短或延长凝固时间。在凝固过程中，还需要采用紧固件(例如推销、夹子或类似物)来保持构件、结构或者保持两者。这些紧固件是可以去掉的，或者在板组件10的使用过程中可用于协助将构件和结构固定在一起。
通常，需要粘合剂呈现出相当地过凝柔软性。优选地，无论柔软性多低，粘合剂呈现的柔软性都与制备结构12、14的材料的柔软性或者制备构件18、20的柔软性一样高。然而，更优选地，无论柔软性多高，粘合剂呈现的柔软性都与制备结构12、14的材料的柔软性或者制备构件18、20的柔软性一样高。
一旦将框架结构与构件连接，优选由结构、构件形成管道，或者在两者中都形成管道。另外参见图2A和2B，可以看到第一框架结构12和第一构件18共同形成一个或多个空气管道80、82、84，第二框架结构14和第二构件20共同形成一个或多个空气管道88。优选地，管道80、82、84、88用做机动车辆的HVAC系统的一部分。这样，管道80、82、84、88优选与调节的空气源(未显示)流体连通。
在图示的优选实施例中，第一框架结构12的细长部件24和后部62的第一部分66一起将通道32封闭形成管道80，在调节的空气源与第一构件18的面板部分60中的一对外部开口90之间形成流体连通。此外，后部62的第二和第三部分68、70与第一框架结构12的第一及第二延伸部分36、38分别共同将次级通道42、44封闭形成管道82、84，在调节的空气源与一对内部开口94之间形成流体连通。尽管不必要，但优选内部开口94和外部开口90被第一构件18的面板部分60限定。
同样在优选的实施例中，第二框架结构14的细长部件54和第二构件20一起将通道56封闭形成另一管道88，该另一管道88在调节的空气源与一对上部开口96之间形成流体连通。优选地，上部的一对开口96被第二构件20限定。
尽管不必要，可能需要对限定了管道的表面(例如，构件的表面、框架结构的表面或者二者的表面)进行覆盖，以避免腐蚀、冷凝或类似作用。合适的覆盖物可包括涂层，例如油漆、底漆或类似物质。作为选择，薄膜或者其它塑料或聚合材料覆盖物也可用于覆盖表面。在一个优选实施例中，覆盖物是可中空注模(blow molded)的聚合材料，其可以是这里所讨论的任何一种聚合材料或者其它聚合材料。
有利地，面板组件的加强件、构件、结构、粘合剂或者其它组件的附件或者这些部件的组合至少可有助于形成系统和/或机动车辆需要的特性。例如，与强度和硬度相伴的噪声、震动和粗糙特性可得到改善。作为附加的优点，仪表板组件的结构和构件可拆分并循环使用，尤其是在一辆机动车辆上使用后。
如讨论的那样，仪表板组件的各种部件的结构可以在本发明的范围内变化。出于解释的目的，图3、4、5及6A-6C示出了根据本发明制备的两种可供选择的组件。尽管图3、4、5及6A-6C中的组件与图1-2B的组件不同，本领域技术人员将能够理解，即使不是全部，也有许多在图1-2B中探讨的部件同样可用于图3、4、5及6A-6C的实施例。因此，作为例子，图1-2B的系统(例如，结构和部件)中探讨的材料、制备方法、使用及操作方法、物理形状以及这些特征的组合及类似物同样可用于图3、4、5及6A-6C的组件(例如，结构和部件)。
参见图3，其图示了根据本发明的示例性仪表板组件110至少一部分。图示的组件110包括一个第一框架结构112，一个第二框架结构114，一个构件116和一个支架结构118。
在该显示的实施例中，第一框架结构112具有一个细长部件124，其从第一末端126延伸至第二末端128。尽管不必要，部件124构造为基本上从机动车辆的一个A-支柱附近延伸到一个相对的A支柱的附近。而且，部件124限定了一个通道132，其基本上与部件124共同延伸。在显示的实施例中，通道132在部件124中基本上水平延伸，与图1中显示的部件24的通道32基本上垂直相反。部件124还设置了一个开口134，以使流体流(如气流)从其中流过。
第二框架结构114大体上是一个细长部件154，但也可设置为包括其它结构。如图所示，第二框架结构114的细长部件154以与第一框架结构112的细长部件124相同的方式限定了一个通道156。此外，细长部件124具有一分隔部件158，将通道156分隔成次级通道159(例如，垂直延伸的次级通道)。
第一构件116通常是细长的并在第一末端162和第二末端164之间延伸。在一个实施例中，第一构件具有一个面板部分168。如图所示，面板部分160的每个相反的末端162、164包括多个开口172。构件还包括构造成与支柱(如转向支柱)连接的伸出部分176。
可以预期，第一和第二结构以及第一和第二构件可由各种不同的材料制成。在一个优选的实施例中，构件116由一种前面讨论的聚合材料制成，支架118和框架结构112、114由一种前面讨论的金属材料制成。
部件(即结构112、114、支架118和构件116或者其中的任意组合)可采用任何前面讨论的紧固件和/或紧固技术彼此连接。在一个优选的实施例中，如前所述，参见图1-2B，通过将粘合剂施加到部件的配合或者相应表面而将部件彼此粘接。一旦组装完毕，框架结构110、112的通道132、156、159与构件116共同形成HVAC导管。
参见图4，其图示了根据本发明的示例性仪表板组件210的至少一部分。如图所示，组件210包括一个第一框架结构212以及一个构件216。
在该显示的实施例中，框架结构212具有一个细长部件224，其从第一末端226延伸至第二末端228。尽管不必要，部件224可设计为基本上从机动车辆的一个A-支柱附近延伸到一个相对的A-支柱附近。任选地，部件224可具有分别位于部件224的两个相对的末端226、228上的附件232、234，以连接到车辆部件，如A-支柱。
优选地，部件224限定了一个通道232，其基本上与部件224共同延伸。在显示的实施例中，通道232基本上水平延伸到部件224中，与图1中显示的部件24的通道32基本上垂直相反。部件224通常还构造成带有一个开口(未显示)，以使流体流(如气流)从其中流过。
一对支撑部件238从框架结构212的下部伸出。而且，优选设置为与车辆部件如隔火墙相连的托架242与框架结构212的上部连接。
构件216通常是细长的并在第一末端256和第二末端258之间延伸。在一个实施例中，第一构件具有一个面板部分260。如图所示，面板部分260包括多个开口266，每个相反的末端256、258包括一个开口266。
组件210还包括一个与结构212、构件216连接的支架270，或者与二者都连接。优选地，支架270构造为连接于车辆的部件如转向柱。可以预期，结构212、构件216、支架238、270以及托架242可由各种不同的材料制成。在一个优选的实施例中，构件216由一种前面讨论的聚合材料制成，托架242、支架238、270以及框架结构212由一种前面讨论的金属材料制成。
部件(即结构212、托架242、支架238、270以及构件216或者其中的任意组合)可采用任何前面讨论的紧固件和/或紧固技术彼此连接。在一个优选的实施例中，如前所述，参见图1-2B，通过将粘合剂施加到部件的配合或者相应表面而将部件彼此粘接。一旦组装完毕，框架结构212的通道233与构件216共同形成至少一个HVAC导管。
参见图5，其图示了根据本发明的示例性仪表板组件310。如图所示，系统310包括一个框架结构312以及一个构件316。在该显示的实施例中，尽管不必要，组件仅包括一个框架结构并且仪包括一个构件。
在该显示的实施例中，框架结构312包括一个细长部件324，其从第一末端326延伸至第二末端328。尽管不必要，部件324可设计为基本上从邻近机动车辆的一个A-支柱延伸到一个相对的A-支柱充分附近。任选地，部件324可具有分别位于部件324的两个相对的末端326、328的附件332、334，以连接到车辆部件，如A-支柱。
优选地，部件324限定了一个通道333，其基本上与部件324共同延伸。在显示的实施例中，通道333基本上水平延伸到部件324中，与图1中显示的部件24的通道32基本上垂直相反。部件324通常还构造有一个开口336，以使流体流(如气流)从其中流过。从图中还可以看出，部件324的后壁338大体沿着部件324的长度呈连续的弓形。
一对支撑部件340从框架结构312的下部伸出。而且，优选构造为与车辆部件如隔火墙相连的托架342与框架结构312的上部连接。
构件316通常是细长的并在第一末端356和第二末端358之间延伸。在一个实施例中，构件316具有一个面板部分360。如图所示，面板部分360包括多个开口366，每个相反的末端356、358包括各一个，另一个沿着面板部分360的长度位于末端356、358之间的面板部分的基本上中央位置。如图所示，开口366由管状结构368形成，其从面板部分360向外伸出。构件316还包括与结构312的附件332、334相应的附件370、372。如图所示，附件332、334从构件316的相反末端356、358伸出。
组件310还包括一个与结构312、构件316连接的支架380，或者与二者都连接。优选地，支架380构造为连接于车辆的部件如转向柱。可以预期，结构312、构件316、支架340、380以及托架342可由各种不同的材料制成。在一个优选的实施例中，构件316由一种前面讨论的聚合材料制成，托架342、附件332、334、370、372、支架340、380以及框架结构312由一种前面讨论的金属材料制成。
部件(即结构312、托架342、支架340、380以及构件316或者其中的任意组合)可采用任何前面讨论的紧固件和/或紧固技术彼此连接。在一个优选的实施例中，如前所述，参见图1-2B，通过将粘合剂施加到部件的配合或者相应表面390而将结构312和构件316彼此粘接。一旦组装完毕，框架结构312的通道333与构件316共同形成至少一个HVAC导管。
应当理解，仪表板组件的导管可由构件中和结构中的一个或多个通道形成。在图6A-6B中，一个在构件402中形成的通道400与在框架结构405中的通道404结合，形成导管406。在图6C中，一个在构件412中的通道410与在框架结构418的面板部分416共同形成导管414。
除非另外说明，这里所描述的各种结构的尺寸和几何特征并不是想对本发明进行限定，也可能采用其它尺寸和几何特征。可通过单个的整体结构来提供多个结构部件。作为选择，单个的整体结构也可分成独立的多个部件。此外，在上下文中所描述的本发明的特征仅仅作为一种示范性的例子，该特征可与其它实施例中的一个或多个特征组合来用于任何给定的应用。通过上述描述，还应理解，这里单一结构的制造及其操作还构成了根据本发明所描述的方法。
前面的讨论仅仅揭示并描述了作为本发明的实施例的例子。通过这些描述和附图以及权利要求书，本领域技术人员很容易认识到，在不背离由权利要求书所限定的本发明的精神和范围的情况下，对此可进行各种变化、修饰和改变。特别是关于通过上述部件、系统、装置、成分等所执行的各种功能，除非另外说明，用于描述这些词语的术语指的是执行与该描述的术语所指代的特定功能相应的任何术语，甚至不需要与所揭示的结构存在结构上的相关性。另外，当上述本发明的一个特定特征仅涉及一个实施例时，该特征也可与其它作为例证的实施例的一个或多个特征进行组合。
权利要求
1.一种形成仪表板组件的方法，包括提供由第一材料制成的第一框架结构，该第一框架结构提供了由第一材料制成的相应表面；提供由第二材料制成的第一构件，该第一构件提供了由第二材料制成的相应表面；采用粘合剂将第一框架结构的相应表面与第一构件的相应表面粘合。
2.一种根据权利要求1的方法，其特征在于，该第一框架结构的相应表面和第一构件的相应表面中的至少一个是较低能量表面，且其中粘合剂能够粘合于较低能量表面。
3.一种根据权利要求2的方法，其特征在于，该较低能量表面由第一构件提供，并且该第一材料是一种表面能低于45mJ/m2的塑料。
4.一种根据权利要求3的方法，其特征在于，该塑料包括选自聚烯烃、聚苯乙烯以及聚酰胺的同聚物或者它们的共聚物。
5.一种根据权利要求3的方法，其特征在于，该塑料包括选自聚苯乙烯合金、聚丁烯基对苯二酸酯聚合物、丙烯腈二乙烯丁二烯、聚碳酸酯丙烯腈二乙烯丁二烯、苯乙烯基马来酰氨、聚苯酯、聚苯醚的聚合物以及上述物质的混合物或类似物。
6.一种根据权利要求3、4或5的方法，其特征在于，该塑料含有纤维。
7.一种根据权利要求6的方法，其特征在于，该纤维选自短玻璃纤维、长玻璃纤维、短中性纤维或者长中性纤维。
8.一种根据权利要求6的方法，其特征在于，该塑料选自填充了短玻璃纤维的聚丙烯、填充了长玻璃纤维的聚丙烯、填充了玻璃的聚酰胺以及填充了玻璃的聚酰胺合金。
9.一种根据权利要求1、2、3、4、5、6、7或8的方法，其特征在于，该第一框架结构及其相应表面由选自钢、铝或者二者的组合的金属制成。
10.一种根据权利要求1、2、3、4、5、6、7、8或9的方法，还包括不对第一构件的所述相应表面进行处理或刷漆，而直接将粘合剂施加到第一构件的相应表面上。
11.一种根据权利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9或10的方法，其特征在于，该第一构件以及第一构件的相应表面由聚丙烯或者聚酰胺制成。
12.一种根据权利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或11的方法，其特征在于，该粘合剂包括一种有机硼烷/硼胺复合物，以及一种或多种带有能够通过自由基聚合而形成聚合物的烯族不饱和化合物的单体、低聚体或者多聚体。
13.一种根据权利要求12的方法，其中该可聚合的化合物还包括能够引起复合物分解释放有机硼烷来起动带有烯族不饱和化合物的单体、低聚物或聚合物中的一个或者多个的聚合。
14.一种根据权利要求12的方法，其特征在于，该有机硼烷/硼胺复合物的胺基部分选自具有脒结构成分的胺基的组；杂环中至少具有一个氮的脂肪族杂环化合物；另外带有一个或多个氢键受体基团的伯胺，其中在伯胺和氢键受体基团之间至少带有两个碳原子；以及接合的亚胺。
15.一种根据权利要求12的方法，其特征在于，该胺选自二甲基氨基丙胺，甲氧丙基胺，二甲基氨基乙胺，二甲基氨基丁胺，甲氧基丁胺，甲氧基乙胺，乙氧基丙胺，丙氧基丙胺，末端为胺的聚烯烃酯(例如羟甲基丙基三(聚(丙二醇)，氨基末端)酯)，氨基丙基吗啉，异佛尔酮二胺以及氨丙基丙二胺。
16.一种根据权利要求12的方法，其特征在于，该有机硼烷/硼胺复合物的有机硼烷部分选自三羟基硼烷和羟基环己硼烷。
17.一种根据权利要求1或12的方法，其特征在于，在粘合步骤后，该第一结构和第一构件共同限定了至少一个导管。
18.一种根据权利要求17的方法，其特征在于，在粘合步骤之前，该第一结构限定了一个通道，并且其后该通道形成至少导管的一部分。
19.一种根据权利要求17或18的方法，其特征在于，该导管在调节空气的供给源与至少部分由第一构件的前面板部分限定的开口之间提供流体连通。
20.一种根据权利要求17、18或19的方法，其特征在于，该第一结构包括一个细长部件，该细长部件基本上从机动车辆的一个A-支柱延伸到机动车辆的另一个的A-支柱。
21.一种根据权利要求17、18、19或20的方法，其特征在于，该第一结构包括用于支撑转向盘柱的结构。
22.一种根据权利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或11的方法，其特征在于，该粘合剂包括氨基甲酸乙酯、丙烯、甲基异丁烯、环氧、丙烯腈二乙烯丁二烯、聚碳酸酯或者这些物质的混合物。
23.一种根据权利要求17、18、19、20、21或22的方法，还包括提供第二框架结构；提供第二构件；将第二框架结构与第二构件粘合；以及将第二框架结构和第二构件中的至少一个或者两个都粘合于第二构件上。
24.一种根据权利要求1-23中任一个的方法，其特征在于，该在第一构件的表面设置一个覆盖物。
25.一种根据权利要求24的方法，其特征在于，该覆盖物由可中空注模的聚合材料制成。
全文摘要
为机动车辆等产品提供了一种仪表板组件(10)。该组件(10)通常包括至少一个框架结构(12)和至少一种构件(18)。框架结构(12)和构件(18)通常以帮助形成系统的至少一部分，例如加热、通风及空调(HVAC)系统的一部分的方式彼此连接(例如，粘接相连)。该框架结构可由钢材和/或铝材、以及一种制造的合成材料制成，其中粘合表面优选合成材料粘合表面为一种较低能量表面(低于45mJ/m
文档编号F16B11/00GK1750963SQ200480004207
公开日2006年3月22日 申请日期2004年2月11日 优先权日2003年2月13日
发明者H·J·克尔曼, G·什利克 申请人:陶氏环球技术公司