本公開(kāi)涉及具有通道陣列的汽車(chē)扶手和制造該汽車(chē)扶手的方法。

背景技術(shù)：

扶手是常規(guī)地增設(shè)到現(xiàn)代車(chē)輛的特征，用于為那些坐在車(chē)輛中時(shí)可能會(huì)希望支撐其手臂的駕駛員和乘員提供舒適。已經(jīng)開(kāi)發(fā)了多種不同類(lèi)型的扶手，包括構(gòu)造在車(chē)門(mén)或背面板中的扶手。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在至少一個(gè)實(shí)施例中，公開(kāi)了一種汽車(chē)扶手。扶手包括彈性芯，彈性芯限定延伸穿過(guò)彈性芯的具有相同定向的圖案化的通道陣列。彈性芯表現(xiàn)出預(yù)定的目標(biāo)豎直剛度和與所述預(yù)定的目標(biāo)豎直剛度不同的預(yù)定的目標(biāo)橫向剛度。扶手還包括表層，表層與彈性芯布置在一起以形成汽車(chē)扶手。每個(gè)通道具有由橫向尺寸和豎直尺寸限定的截面。所述橫向尺寸小于所述豎直尺寸。所述截面可以是橢圓。所述截面可以是菱形。通道可以以規(guī)則的圖案布置。通道中的一些通道的寬度不同，或者長(zhǎng)度不同，或?qū)挾群烷L(zhǎng)度均不同。通道可沿著彈性芯的豎直軸線(xiàn)延伸。所述圖案化的通道陣列在每排中包括相同數(shù)量的通道，或者在每列中包括相同數(shù)量的通道，或者在每排和每列中均包括相同數(shù)量的通道。彈性芯和表層可以是3d打印的。

在另一個(gè)實(shí)施例中，公開(kāi)了一種汽車(chē)扶手。扶手可包括可變形的芯，可變形的芯限定沿可變形的芯的縱向軸線(xiàn)延伸的圖案化的通道陣列。可變形的芯表現(xiàn)出預(yù)定的目標(biāo)橫向剛度和大于所述預(yù)定的目標(biāo)橫向剛度的預(yù)定的目標(biāo)豎直剛度。每個(gè)通道具有由橫向尺寸和豎直尺寸限定的截面，其中，所述橫向尺寸小于所述豎直尺寸。所述截面可以是橢圓。所述截面可以是菱形。所述截面中的一些可以是不同的。所述圖案化的通道陣列可以是對(duì)稱(chēng)的。通道中的一些通道的尺寸可以是不同的。通道可構(gòu)造所述可變形的芯的截面的表面積的至少大約20％。

在又一個(gè)實(shí)施例中，公開(kāi)一種制造汽車(chē)扶手的一部分的方法。方法可包括打印彈性芯，彈性芯具有包括延伸通過(guò)彈性芯的圖案化的通道陣列的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。彈性芯表現(xiàn)出預(yù)定的目標(biāo)豎直剛度和與所述預(yù)定的目標(biāo)豎直剛度不同的預(yù)定的目標(biāo)橫向剛度。通道可具有沿著所述彈性芯的縱向軸線(xiàn)的相同定向。方法還可包括在彈性芯上打印表層。方法還可包括從第一材料打印彈性芯，并從與所述第一材料不同的第二材料打印表層。所述圖案化的通道陣列可以是對(duì)稱(chēng)的。所述圖案化的通道陣列在每排中包括相同數(shù)量的通道，或者在每列中包括相同數(shù)量的通道，或者在每排和每列中均包括相同數(shù)量的通道。

附圖說(shuō)明

圖1a描繪了包括具有面向乘員胸腔的扶手的門(mén)板的車(chē)輛的前視圖；

圖1b描繪了包括具有面向乘員胸腔的扶手的門(mén)板的車(chē)輛的透視圖；

圖2a描繪了具有硬芯和外層的圖1中描繪的扶手的透視圖；

圖2b描繪了圖2a中描繪的硬芯的透視圖；

圖2c示出了圖2a中描繪的外層的透視圖；

圖3示出了根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例的具有包括水平定向的通道的芯和表層的示例性扶手的透視圖；

圖4a至圖4c示出了圖3中示出的扶手及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的透視圖；

圖4d示出了具有豎直定向的通道的替代扶手的透視圖；

圖5a至圖5f示出了圖4a至圖4c中描繪的芯的示例性截面視圖；

圖6a至圖6n示出了圖4a至圖4c中描繪的芯的示例性截面視圖；

圖7a至圖7e示出了圖4a至圖4c中描繪的芯的示例性截面視圖；

圖8示出了根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例的能夠制造扶手的示例性3d打印系統(tǒng)的透視示意圖；

圖9示出了圖4a至圖4c中描繪的芯的截面視圖；

圖10a示出了根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例的能夠制造扶手的具有擠出頭的示例性3d打印系統(tǒng)的透視示意圖；

圖10b示出了圖10a中描繪的擠出頭的詳細(xì)視圖；

圖11描繪了根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例的包括具有面向乘員胸腔的扶手的門(mén)板的車(chē)輛的透視圖。

具體實(shí)施方式

在此描述本公開(kāi)的實(shí)施例；然而，應(yīng)理解公開(kāi)的實(shí)施例僅為示例并且其它實(shí)施例可以采用各種和替代的形式。附圖不一定按比例繪制；可夸大或最小化一些特征以顯示特定部件的細(xì)節(jié)。因此，在此公開(kāi)的具體結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)不應(yīng)被解釋為限制，而僅作為用于教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員以各種形式使用本發(fā)明的代表性基礎(chǔ)。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解的，參照任一附圖示出和描述的各個(gè)特征可以與在一個(gè)或更多個(gè)其它附圖中示出的特征組合，以產(chǎn)生未被明確示出或描述的實(shí)施例。示出的特征的組合為典型應(yīng)用提供代表性實(shí)施例。然而，與本公開(kāi)的教導(dǎo)一致的特征的各種組合和變型可期望用于特定的應(yīng)用或?qū)嵤┓绞健?/p>

除了明確指出的情況之外，在描述本發(fā)明的最寬范圍時(shí)，在本說(shuō)明書(shū)中表示尺寸或材料性質(zhì)的所有數(shù)量值應(yīng)被理解為用詞語(yǔ)“大約”來(lái)修飾。

首字母縮略詞或其它縮寫(xiě)的第一次定義適用于同一縮寫(xiě)在此的所有后續(xù)使用，并且規(guī)定于最初定義的縮寫(xiě)的常規(guī)文法變化準(zhǔn)用之。除非特別指明與之相反，否則對(duì)性質(zhì)的測(cè)量由與前面或后面對(duì)于同一性質(zhì)提及的技術(shù)相同的技術(shù)來(lái)確定。

對(duì)發(fā)明人知曉的本發(fā)明的組成、實(shí)施例和方法進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。然而，應(yīng)理解公開(kāi)的實(shí)施例僅為本發(fā)明的示例，本發(fā)明可以以各種和可替代的形式實(shí)現(xiàn)。因此，在此公開(kāi)的具體細(xì)節(jié)不應(yīng)被解釋為限制，而僅作為用于教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員以各種方式應(yīng)用本發(fā)明的代表性基礎(chǔ)。

結(jié)合本發(fā)明的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例的適于給定目的的一組或一類(lèi)材料的描述意味著該組或該類(lèi)材料中的任何兩種材料或更多種材料的混合物是適用的。化學(xué)術(shù)語(yǔ)中對(duì)成分的描述指的是添加到說(shuō)明書(shū)中指明的任何組合物時(shí)的成分，并且不必然排除一旦混合后混合物的成分之間的化學(xué)相互作用。首字母縮略詞或其它縮寫(xiě)的第一次定義適用于同一縮寫(xiě)在此的所有后續(xù)使用，并且規(guī)定于最初定義的縮寫(xiě)的常規(guī)文法變化準(zhǔn)用之。除非特別指明與之相反，否則對(duì)性質(zhì)的測(cè)量由與前面或后面對(duì)于同一性質(zhì)提及的技術(shù)相同的技術(shù)來(lái)確定。

通常，乘用車(chē)配備有多個(gè)扶手，諸如可折疊起來(lái)、提供儲(chǔ)存空間、杯架等或其組合的中央扶手。此外，前座椅可提供一個(gè)或兩個(gè)可折疊的扶手。包括構(gòu)造在前車(chē)門(mén)和后車(chē)門(mén)(或者，如果沒(méi)有后車(chē)門(mén)時(shí)則為車(chē)輛的側(cè)面)中的扶手也是比較典型的。這些內(nèi)置式扶手需要足夠堅(jiān)固以滿(mǎn)足設(shè)計(jì)和碰撞規(guī)格。圖1a和圖1b中示出了車(chē)輛13的前車(chē)門(mén)11的典型的內(nèi)置式扶手10和扶手10相對(duì)于乘員12的位置。如可以看出的，扶手10與乘員的胸腔14對(duì)齊。

圖2a中描繪了典型的扶手10的結(jié)構(gòu)。扶手10包括硬芯15和外層16。硬芯15可包括通常是擠出的蜂窩結(jié)構(gòu)，如圖2b所示。外層16可包括附著到硬芯15的充氣橡膠或塑料表層，如圖2c所示。由于硬芯15和外表層16是分開(kāi)制造的并且必須被裝配在一起，這給制造過(guò)程增加了額外的步驟，因此扶手10的制造可能是昂貴且耗時(shí)的。因此，需要經(jīng)濟(jì)且高效的制造內(nèi)置式扶手的方法。

在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例中公開(kāi)了扶手18，如圖3中所示。扶手18及其部分可具有任何形狀、尺寸或形式，只要扶手18能夠起到為乘員的手臂提供支撐的功能即可。扶手18包括其內(nèi)部具有圖案化的通道陣列22的芯20。扶手18還可包括表層24，表層24與芯20布置在一起以形成扶手18。表層24還可包括多個(gè)通道的陣列，該陣列可以與芯20中的陣列相同或不同。當(dāng)表層24形成扶手18的一部分時(shí)，芯可形成扶手18的總質(zhì)量的至少大約50％、60％、70％、80％、90％或更多。扶手18、芯20和/或表層24可以是可變形的、彈性的、可折疊的、可延展的、柔性的、屈服于側(cè)向碰撞的，或其組合。

參照?qǐng)D4a至圖4c，多個(gè)通道22沿著芯20的縱向軸線(xiàn)x延伸。通道的尺寸、定向、數(shù)量、圖案、幾何形狀或其組合允許扶手18在不同方向上具有不同的剛度響應(yīng)。具體地，芯20被設(shè)計(jì)為表現(xiàn)出預(yù)定的目標(biāo)豎直剛度和與預(yù)定的目標(biāo)豎直剛度不同的預(yù)定的目標(biāo)橫向剛度。沿著軸線(xiàn)z的目標(biāo)橫向剛度相對(duì)小于沿著y軸線(xiàn)的目標(biāo)豎直剛度。剛度響應(yīng)的差異允許扶手18滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)要求，同時(shí)還在側(cè)面碰撞期間充分地橫向壓縮。

如圖4a和圖4b中所示，描繪了圖3中描繪的芯20的示例性透視圖，延伸穿過(guò)芯20的至少一部分的一個(gè)或更多個(gè)通道22可具有相同或不同的尺寸。通道22的至少大約10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％或更多可具有相同的長(zhǎng)度、寬度、高度或其組合。如圖4a中可以看出的，所有的通道22可具有相同的長(zhǎng)度l?；蛘撸鐖D4b中可以看出的，至少一個(gè)通道22可具有與其余通道22不同的長(zhǎng)度。通道22可沿著軸線(xiàn)x跨過(guò)芯20的總長(zhǎng)度。由于芯20的尺寸的不同，所有的通道22可跨過(guò)芯20的總長(zhǎng)度，同時(shí)具有不同的長(zhǎng)度。如圖4b中所示，至少一個(gè)通道22可在一個(gè)或更多個(gè)位置處由芯材料20阻斷。這樣的通道22的機(jī)個(gè)部分彼此分開(kāi)，同時(shí)沿著同一軸線(xiàn)對(duì)齊。此外，在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例中，通道22的特點(diǎn)可以是在其整個(gè)長(zhǎng)度上具有不同的厚度和/或形狀，如圖4b中可進(jìn)一步看出的。

圖4c進(jìn)一步示出了替代實(shí)施例，在該替代實(shí)施例中，表層24具有足夠的厚度以形成扶手18的主要部分并且在表層24中包含至少一個(gè)通道22、23或兩者。通道23具有至少一個(gè)與通道22不同的性質(zhì)，諸如定向、尺寸、數(shù)量、圖案、幾何形狀或目的。例如，通道23可具有比至少一個(gè)通道22小或大的尺寸。通道23在表層24內(nèi)的密度可以比通道22在芯20內(nèi)的密度高。通道23可沿著與扶手18的縱向軸線(xiàn)x不同的軸線(xiàn)定向。通道23可以按照與通道22的圖案不同的圖案間隔開(kāi)，或者按照非預(yù)先確定的圖案間隔開(kāi)。通道23可具有與通道22不同的截面不同的幾何形狀。例如，通道23的截面可以是正方形、圓形、七邊形、八邊形、九邊形、梯形、不規(guī)則形狀、不對(duì)稱(chēng)形狀等，或其組合。在又一實(shí)施例中，至少一個(gè)通道23可并入還具有通道22的芯20中、表層24中或兩者，只要扶手18提供的橫向方向上的目標(biāo)硬度仍能夠低于豎直方向上的目標(biāo)硬度即可。

在圖4d中示出的又一實(shí)施例中，公開(kāi)了具有包括沿著芯20的豎直軸線(xiàn)y延伸的多個(gè)通道22的芯20的扶手18?；蛘撸?0可包括具有水平定向的通道22的至少一部分和具有豎直定向的通道22的至少一部分。這些實(shí)施例中的芯20還被設(shè)計(jì)為表現(xiàn)出沿著軸線(xiàn)y的預(yù)定的目標(biāo)豎直剛度和沿著軸線(xiàn)z的預(yù)定的目標(biāo)橫向剛度，沿著軸線(xiàn)z的預(yù)定的目標(biāo)橫向剛度相對(duì)小于沿著軸線(xiàn)y的預(yù)定的目標(biāo)豎直剛度，從而在兩個(gè)方向上產(chǎn)生不同的響應(yīng)。沿著軸線(xiàn)y豎直定向的通道22與本申請(qǐng)通篇描述的水平定向的通道22具有相同或不同的性質(zhì)。雖然圖5a至圖5f、圖6a至圖6n、圖7a至圖7e和圖9描繪了水平定向的通道的截面視圖，但示出的通道22的布置、尺寸、形狀、幾何形狀和圖案以及與這些附圖有關(guān)的描述也適用于豎直定向的通道22。

現(xiàn)參照芯20內(nèi)的水平定向的通道和豎直定向的通道22，至少一些通道22的寬度w和/或高度h可以是相同或不同的。如圖4a所示，所有的通道22的寬度w和高度h可以是相同的?；蛘撸?0可包括這樣的通道22布置，在這樣的通道22布置中存在至少兩個(gè)不同的寬度和/或高度的通道22。圖5a至圖5d中示出了這樣的布置，描繪了圖4a至圖4c中描繪的芯20的示例性截面視圖。圖5a和圖5c示出了在不止一排或一列中分別具有相同寬度和相同高度的通道22的芯20。圖5e和圖5f示出了具有至少三個(gè)不同寬度(諸如，w1、w2、w3、w4、w5)和高度諸如，h1、h2、h3、h4、h5)的通道22的芯20。具有相同寬度和高度的通道22可均勻地分布在整個(gè)芯20中(如圖5b和圖5d中所示)，或者隨機(jī)地分布在整個(gè)芯20中(諸如圖5f中所示)?；蛘?，通道22可以以使得通道22的寬度和高度沿著一個(gè)方向(例如，沿著朝向乘員的方向(未示出))增加的方式分布在整個(gè)芯20中，如圖5e中所示。如圖5f進(jìn)一步示出的，芯20的至少一部分26可以沒(méi)有通道22。這樣的部分26可以構(gòu)成芯的截面的表面積的大約95％、85％、75％、65％、55％、45％、35％、25％、15％或更少。

芯20可包括一個(gè)或更多個(gè)通道22。通道22的數(shù)量取決于特定應(yīng)用的特定要求并且可被優(yōu)化，正如通道22的尺寸、定向、圖案和幾何形狀可被優(yōu)化以滿(mǎn)足期望的規(guī)格。通道22的數(shù)量指的是芯20的每單位面積中通道的數(shù)量。例如，芯20在芯20的每單位面積中可包括1、2、3、5、10、20、30、40、50或更多個(gè)通道。通道可形成芯的截面的表面積的1％、5％、10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％或更多。

示出圖4a至圖4c中描繪的芯20的截面視圖的圖6a至圖6m中描繪了具有不同數(shù)量的通道的示例性芯20。如圖6a至圖6c中所示，一個(gè)或更多個(gè)通道22可位于芯20的中心?；蛘撸辽僖恍┩ǖ?2可位于芯20的至少一側(cè)28的旁邊，這使芯的中央部分30沒(méi)有通道22。圖6d至圖6f示出了這樣的實(shí)施例。在圖6g中示出的實(shí)施例中，所有的通道22僅位于芯20的一側(cè)28的旁邊，使芯20的大部分都沒(méi)有通道22。每排中的通道22的數(shù)量可以相同，如圖6e和圖6f所示，或者不同，如圖6h和圖6i所示。或者，在每排和每列中的通道22的數(shù)量相同，如圖6j中可以看出的。通道22可以均勻地分布在芯20的整個(gè)質(zhì)量上，如圖6j中示出的實(shí)施例?；蛘?，所有的通道22可聚集在芯20的一部分內(nèi)，如圖6g中可以看出的。

此外，通道22的陣列的圖案可以是規(guī)則的(如圖6i和圖6j中可以看出的)、不規(guī)則的(圖6k示出的)、對(duì)稱(chēng)的(圖6b至圖6f中示出的)或不對(duì)稱(chēng)的(圖6k中示出的)。在芯20中可存在多于一個(gè)圖案的通道22。該圖案可使通道沿著芯20的對(duì)角線(xiàn)方向設(shè)置，如圖6l至圖6n中所示。該圖案可具有任何設(shè)計(jì)，只要芯20能夠?qū)崿F(xiàn)提供比豎直方向上的目標(biāo)剛度小的橫向方向上的目標(biāo)剛度的功能即可。在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)通道22距芯20的最近側(cè)28的距離d(諸如d1)可以是相同的，如圖6b和圖6d至圖6f所示?；蛘?，對(duì)于至少一些通道22，通道22與離通道22最近的側(cè)28之間的距離d(諸如，d1、d2、d3)可以是不同的，如圖6k和圖6m所示出的。

對(duì)于芯20內(nèi)的至少一些通道22，通道22的幾何形狀可以相同，或可以不同。每個(gè)通道22可具有橫向尺寸或?qū)挾葹閣和豎直尺寸或高度為h的截面。橫向尺寸小于豎直尺寸，以使每個(gè)通道22的寬度w小于每個(gè)通道22的高度h。對(duì)于至少一些通道22，w與h之比可以相同，或可以不同。w與h之比可以從大約1:2至1:5。至少大約10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％或更多通道22可具有相同的截面。對(duì)所有的通道22提供相同的截面可簡(jiǎn)化扶手的制造過(guò)程。然而，通道22的幾何形狀的定制可以為局部?jī)?yōu)化扶手18的性能提供進(jìn)一步的機(jī)會(huì)。

通道22的截面可以是橢圓形(圖7a中示出的)；菱形(圖7b中示出的)；在其豎直方向上拉長(zhǎng)的六邊形(圖7c中示出的)；橢圓形、圓角矩形、矩形、拉長(zhǎng)的四葉形、曲線(xiàn)三角形、三角形、雙凸透鏡形、風(fēng)箏形、葉形(如圖7d中示出的)?？梢栽O(shè)想橫向尺寸小于豎直尺寸的任何形狀。例如，通道22可具有沿著其豎直軸線(xiàn)拉長(zhǎng)且具有多個(gè)葉片的葉形或新月形的形狀，如圖7e所示。對(duì)于每個(gè)通道22，葉形通道22的每側(cè)上的葉的數(shù)量可以相同或不同。或者，每個(gè)通道22可沿著至少一個(gè)軸線(xiàn)對(duì)稱(chēng)或不對(duì)稱(chēng)。

為了制造具有如上所述的特點(diǎn)為通道22陣列的芯20的扶手18，公開(kāi)了3d打印方法，也被稱(chēng)為增材制造，3d打印方法描述了用于基于3d模型或另一電子數(shù)據(jù)源從數(shù)字文件合成實(shí)體三維對(duì)象的多種不同的過(guò)程。在增材制造過(guò)程中，通過(guò)放置連續(xù)的材料層直到構(gòu)造了整個(gè)對(duì)象為止來(lái)構(gòu)造對(duì)象。這些層中的每一層可被看作是最終對(duì)象的薄切片的水平截面。

已經(jīng)開(kāi)發(fā)了多種3d打印技術(shù)，諸如包括立體光刻(stereolithography)的光聚合(vatphotopolymerization)、材料噴射、粘合劑噴射、材料擠出、粉末床熔化、片層壓、直接能量沉積。所有的技術(shù)使用以下原理并且這些技術(shù)的至少一些可用于制造本公開(kāi)通篇描述的扶手18。使用3d建模程序或使用制作期望對(duì)象的3d數(shù)字副本的3d掃描器在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(cad)文件中創(chuàng)建對(duì)象的虛擬設(shè)計(jì)?？梢允褂媚軌?qū)⒄鎸?shí)對(duì)象數(shù)字化成3d模型的任何其它裝置。數(shù)字文件包含關(guān)于待創(chuàng)建的切片對(duì)象的數(shù)據(jù)，使得可以逐層創(chuàng)建期望的對(duì)象。3d打印機(jī)讀取每個(gè)切片并在將每個(gè)層與下一層混合時(shí)而形成對(duì)象，使得小心施加的層幾乎不存在任何視覺(jué)上可辨識(shí)的跡象。這些層形成三維的固體對(duì)象。

圖8、圖10a和圖10b中描繪了示例性3d打印機(jī)系統(tǒng)32和52。然而，能夠3d打印包括如上所述的可定制的表層24和通道22陣列的芯20的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的任何其它裝置可用于制造扶手18。系統(tǒng)32和52可進(jìn)一步包括未描繪的掃描器、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和能夠?qū)崿F(xiàn)打印機(jī)功能的其它常規(guī)部件。將要3d打印的扶手18的材料的類(lèi)型確定將要使用的3d打印機(jī)的類(lèi)型。例如，如果使用樹(shù)脂，則可以實(shí)施立體光刻、數(shù)字光處理或多噴嘴3d打印機(jī)系統(tǒng)?；蛘?，如果使用聚合物材料，則熔融沉積建?；蜻x擇性激光燒結(jié)可以是制造扶手18的可行方法。

圖8中示出了使用立體光刻的示例性3d打印機(jī)系統(tǒng)32。系統(tǒng)32可包括多個(gè)部件，諸如一個(gè)或更多個(gè)材料供應(yīng)容器34、供應(yīng)管線(xiàn)36、噴墨打印機(jī)頭38、用于交聯(lián)材料的uv固化燈40、成型基板(buildingsubstrate)42、成型平臺(tái)(buildingplatform)44、用于升起成型平臺(tái)44的升降器46等。如圖8中可以看出的，使用這種打印系統(tǒng)32的3d打印方法可包括從兩種不同的材料制造扶手18并在同時(shí)逐層施加這兩種材料?？梢詮囊粋€(gè)打印機(jī)頭38供應(yīng)用于芯20的材料，并從另一個(gè)打印機(jī)頭38供應(yīng)用于表層24的材料。兩個(gè)打印機(jī)頭38可經(jīng)由供應(yīng)管線(xiàn)36連接到它們各自的供應(yīng)容器34?；蛘?，所述方法可包括從相同的材料制造芯20和表層24兩者?；蛘?，所述方法可包括從多于兩種的材料形成芯20和/或表層。因此，芯20和/或表層24的至少一部分可由與芯20和/或表層24的其余部分不同的材料制成。例如，如圖9中所示，芯20內(nèi)圍繞通道22的部分48可由一種材料形成，同時(shí)芯20的至少一個(gè)其它部分50可由不同的材料制成。這允許進(jìn)一步局部?jī)?yōu)化扶手18的性能。例如，扶手18的最靠近乘員12的部分可以由與扶手的最靠近車(chē)輛外部的部分的材料不同的材料形成。因此，在側(cè)面碰撞期間，乘員的身體可與扶手18的最柔軟的部分接觸，這可進(jìn)一步保護(hù)乘員的胸腔或乘員身體的其它部分免受潛在傷害。

在另一個(gè)實(shí)施例中，使用了圖10a中示出的用于熔融沉積建模的示例性3d打印機(jī)系統(tǒng)52。3d打印系統(tǒng)52可包括以下部件：一個(gè)或更多個(gè)材料供應(yīng)槽53、成型基板42、成型平臺(tái)44、升降器46和擠出頭54。系統(tǒng)52可包括一個(gè)、兩個(gè)或更多個(gè)材料供應(yīng)槽53，使得扶手18可由一種、兩種或更多種不同的材料制成，與上面的描述相同。材料供應(yīng)槽53中的一個(gè)可提供材料對(duì)正3d打印中的扶手18提供支持。擠出頭54(圖10b中更詳細(xì)示出的)包括一個(gè)或更多個(gè)擠出噴嘴56，材料細(xì)絲58正從材料供應(yīng)槽(圖10a中示出的)提供至擠出噴嘴56中。細(xì)絲58在到達(dá)液化器62之前由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)60拖著移動(dòng)。隨后，液化后的材料根據(jù)數(shù)字文件逐層沉積并形成扶手18，可選地至少部分地被由支撐材料形成的支撐結(jié)構(gòu)圍繞。

可基于特定應(yīng)用的需求(諸如，需求的強(qiáng)度、柔軟度、柔韌性、顏色、環(huán)境問(wèn)題、客戶(hù)偏好等)來(lái)優(yōu)化可用于制造芯20、表層24或兩者的材料。例如，材料可不含或僅含少量的氣味和有害材料(諸如苯乙烯)、可產(chǎn)生低排放或變形，或其組合。材料應(yīng)該能夠生產(chǎn)精確且可重復(fù)的扶手18，其是隨時(shí)間變化而保持穩(wěn)定的、功能良好的、耐用的、耐磨的、耐褪色的、耐化學(xué)品的、防水的、耐uv的、具有良好的耐熱性、記憶保持、期望的光澤、顏色、機(jī)械性能(諸如，韌性、強(qiáng)度、尺寸穩(wěn)定性等)，或其組合。使用的至少一種材料可進(jìn)一步給扶手18提供輕微的拉伸和/或提供扶手18的柔軟和屈服區(qū)域，這增加了扶手18的橫向剛度響應(yīng)和豎直剛度響應(yīng)之間的差異。這種材料可以是(例如)熱塑性彈性體，其允許制造類(lèi)似于軟橡膠的軟的、彈性的芯20和/或表層24。

芯20和表層24可由相同的材料或不同的材料制成。或者，較硬的、更剛性的材料可用于芯20，而較軟的材料可用于表層24。此外，至少用于制造表層24的材料應(yīng)制造出扶手18的視覺(jué)上和質(zhì)地上有吸引力的覆層。此外，表層24和/或芯20可由具有與車(chē)輛內(nèi)部(諸如，仿皮革或木紋)匹配的顏色和/或紋理的一種或更多種材料形成。或者，用于表層24和/或芯20的材料可使扶手18與車(chē)輛內(nèi)部的其余部分相比能夠在視覺(jué)上突顯。

可用于3d打印芯20和/或表層24的示例性材料可包括熱塑性材料(諸如，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(abs)，abs類(lèi)熱塑料(諸如，absplus、abs-m30、absi、abs-m30i、abs-esd7)、聚碳酸酯(pc)、pc-abs、聚醚酰亞胺(pei)樹(shù)脂、聚苯砜(ppsf/ppsu)、尼龍、聚酰胺(pa)、聚苯乙烯(ps)、聚乳酸(pla)、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯(asa)、熱塑性彈性體(tpe)，工程塑料等或其組合。其它示例性材料可以包括液體uv可固化光聚合物樹(shù)脂(諸如，環(huán)氧類(lèi)或丙烯酸酯類(lèi)樹(shù)脂和其它工程樹(shù)脂)。

參照?qǐng)D11，通過(guò)上面描述的方法制造的扶手18可形成車(chē)門(mén)或背板66的整個(gè)扶手區(qū)域64。或者，扶手18可僅形成整個(gè)扶手區(qū)域的一部分并且可連接到另一部分68，所述另一部分68由不同的材料(諸如較硬的塑料材料)不同地或至少部分不同地形成，或者扶手18可形成所述一部分和所述另一部分兩者?？赏ㄟ^(guò)任何常規(guī)方法來(lái)形成這樣的連接。此外，如果扶手部分18僅形成整個(gè)扶手區(qū)域64的一部分，則這些部分之間不會(huì)顯現(xiàn)出可辨別的差異，并且整個(gè)扶手區(qū)域64可看起來(lái)為整體件。例如，這可以通過(guò)從將模擬其余部分68的設(shè)計(jì)的材料來(lái)3d打印芯20和/或表層24來(lái)實(shí)現(xiàn)。或者，僅打印芯20并將芯20連接到其余部分68，外層可被固定到整個(gè)扶手區(qū)域64。

雖然上文描述了示例性實(shí)施例，但并非意味著這些實(shí)施例描述了本公開(kāi)的所有可能的形式。相反，說(shuō)明書(shū)中使用的詞語(yǔ)為描述性詞語(yǔ)而非限制，并且應(yīng)理解在不脫離本公開(kāi)的精神和范圍的情況下可以作出各種改變。此外，可以組合各種實(shí)現(xiàn)的實(shí)施例的特征以形成本公開(kāi)進(jìn)一步的實(shí)施例。