包括可展開裝置的車輛座椅靠背的制作方法

本發明涉及車輛裝備領域，更具體地，涉及一種包括可展開裝置的車輛座椅靠背。

背景技術：

例如機動車輛的車輛內部通常包括用于吸收來自車輛乘員在車輛碰撞過程中的能量的能量吸收器。例如，車輛的座椅可以包括一個或多個能量吸收器。這些能量吸收器可以是被動的，例如在碰撞前沒有被激活或者可以是主動的，例如當感測到碰撞時展開。需要用于車輛內部一些應用例如車輛的座椅靠背的主動能量吸收器。然而，車輛的內部空間是有限的以及同樣的座椅設計部件是盡可能小是理想的。仍然存在設計展開之前具有減小尺寸的用于座椅的主動能量吸收器的機會。

技術實現要素：

根據本發明，提供一種座椅靠背，該座椅靠背包含：

框架；

可展開裝置，該可展開裝置包括固定到框架的后板、與后板相對的前板以及在后板和前板之間的腔體；

充氣機，該充氣機與腔體連通；以及

可展開裝置由塑料材料制成。

根據本發明的一個實施例，其中后板結合到框架。

根據本發明的一個實施例，其中后板焊接到框架。

根據本發明的一個實施例，其中后板粘接到框架。

根據本發明的一個實施例，其中框架由塑料材料制成。

根據本發明的一個實施例，其中后板焊接到框架。

根據本發明的一個實施例，其中可展開裝置包括在后板和前板之間沿著腔體的折疊部。

根據本發明的一個實施例，其中折疊部與后板和前板中的至少一個構成整體。

根據本發明的一個實施例，其中折疊部在后板和前板之間圍繞腔體。

根據本發明的一個實施例，其中充氣機設置在腔體內。

根據本發明的一個實施例，其中充氣機安裝到后板。

根據本發明的一個實施例，其中充氣機安裝到框架。

根據本發明的一個實施例，座椅靠背還包含固定到后板、與腔體連通的殼體，充氣機被設置在殼體中。

根據本發明的一個實施例，其中殼體與后板構成整體。

根據本發明的一個實施例，座椅靠背還包含固定到后板和框架的夾具。

根據本發明的一個實施例，其中夾具與后板構成整體。

根據本發明的一個實施例，其中夾具包括接合框架的鉤狀端。

根據本發明的一個實施例，其中前板的厚度在1-3mm之間。

根據本發明的一個實施例，座椅靠背還包含由框架支撐的飾件以及限定撕裂縫。

根據本發明，提供一種座椅靠背，其包含：

框架；

可展開裝置，該可展開裝置包括結合到框架的后板、與后板相對的前板以及在后板和前板之間的腔體；

充氣機，該充氣機與腔體連通；以及

可展開裝置由塑料材料制成。

根據本發明的一個實施例，其中后板焊接到框架。

根據本發明的一個實施例，其中后板粘接到框架。

根據本發明的一個實施例，其中框架由塑料材料制成。

根據本發明的一個實施例，其中后板焊接到框架。

根據本發明的一個實施例，其中可展開裝置包括在后板和前板之間沿著腔體的折疊部。

根據本發明的一個實施例，其中折疊部與后板和前板中的至少一個構成整體。

根據本發明的一個實施例，其中折疊部在后板和前板之間圍繞腔體。

根據本發明的一個實施例，其中充氣機設置在腔體內。

根據本發明的一個實施例，其中充氣機安裝到后板。

根據本發明的一個實施例，其中充氣機安裝到框架。

根據本發明的一個實施例，座椅靠背還包含固定到后板、與腔體連通的殼體，充氣機被設置在殼體中。

根據本發明的一個實施例，其中殼體與后板構成整體。

根據本發明的一個實施例，該座椅靠背還包含固定到后板和框架的夾具。

根據本發明的一個實施例，其中夾具與后板構成整體。

根據本發明的一個實施例，其中夾具包括接合框架的鉤狀端。

根據本發明的一個實施例，其中前板的厚度在1-3mm之間。

根據本發明的一個實施例，該座椅靠背還包含由框架支撐的飾件以及限定撕裂縫。

根據本發明，提供一種座椅靠背，包含：

框架；

可展開裝置，該可展開裝置包括固定到框架的后板、與后板相對的前板以及在后板和前板之間的腔體；

可展開裝置由塑料材料制成；

充氣機，該充氣機與腔體連通；以及

殼體，該殼體固定到后板、與腔體連通，充氣機被設置在殼體中；

其中殼體與后板構成整體。

根據本發明，提供一種座椅靠背，其包含：

框架；

可展開裝置，該可展開裝置包括固定到框架的后板、與后板相對的前板以及在后板和前板之間的腔體；

可展開裝置由塑料材料制成；

充氣機，該充氣機與腔體連通；以及

夾具，該夾具固定到后板和框架；

其中夾具與后板構成整體。

附圖說明

圖1是包括座椅靠背的車輛的一部分的立體圖，每一個座椅靠背具有處于收起位置的可展開裝置且框架顯示為隱藏線；

圖2A是局部以橫截面圖示出的座椅靠背的側視圖，可展開裝置處于收起位置；

圖2B是圖2A的側視圖，可展開裝置處于展開位置；

圖3A是框架的立體圖，可展開裝置處于收起位置；

圖3B是圖3A的立體圖，可展開裝置處于展開位置；

圖4是處于展開位置的可展開裝置的立體圖，殼體和充氣機顯示為隱藏線；

圖5是處于展開位置的可展開裝置的另一立體圖；

圖6A是處于收起位置的可展開裝置的橫截面圖；

圖6B是處于展開位置的可展開裝置的橫截面圖；

圖7是框架和處于收起位置的可展開裝置的立體圖，其中充氣機安裝到框架；

圖8是處于展開位置的可展開裝置的另一實施例的立體圖，其中殼體包括用于安裝到框架的掛鉤；

圖9是碰撞吸收系統的示意圖。

具體實施方式

參考附圖，其中在幾個附圖中相似的附圖標記表示相似的部件，車輛26的座椅靠背10包括框架12和可展開裝置14。可展開裝置14包括固定在框架12上的后板16、與后板16相對的前板18以及后板16和前板18之間的腔體20。座椅靠背10包括與腔體20連通的充氣機24。可展開裝置14是由如熱塑性彈性體(thermoplastic elastomer,TPE)、聚丙烯(polypropylene,PP)等的塑料材料制成。

參考圖1-8，可展開裝置14塑料材料的性質允許可展開裝置14被成形為遵循框架12的輪廓，因此，提供連接點以將后板16固定到框架12。如下所述，多個連接點可以減少或消除對于將可展開裝置14固定到框架12的專門支架的需求。由塑料材料提供的制造彈性允許可展開裝置14來成型(例如吹塑成型、注塑成型等等)為任何合適的形狀和大小，這允許可展開裝置14在收起位置的厚度(如圖1、2A和3A所示)相對于框架厚度為最小化。因此，可展開裝置14可以集成到現有的座椅靠背設計中，而不需要進行較多的結構改變，這可以降低開發時間和成本。

如圖2A-2B所示，乘員可以坐在座椅靠背10后方，并可以向座椅靠背10向前和/或向下方向運動，例如在車輛26的正面碰撞期間(圖2B中用“F”標記)。隨著乘員(例如乘員的頭部)向座椅靠背10移動，設置在座椅靠背10中處于收起位置(如圖2A所示)的可展開裝置14可以可選擇地被充氣到展開位置(如圖2B所示)。在此情況下，隨著乘員繼續在向前和/或向下方向運動，處于展開位置的可展開裝置14緩解乘員的沖擊且可以減少碰撞能量傳遞給乘員的可能性和/或大小。

可展開裝置14可以是碰撞吸收系統22的部件。碰撞吸收系統22可以包括與可展開裝置14的腔體20連通的充氣機24。具體地，如下進一步所述，例如碰撞吸收系統22可以感測車輛26的碰撞以及可以響應于感測到的碰撞而觸發可展開裝置14的充氣。此外，碰撞吸收系統22可以例如基于方向、大小等感測碰撞類型，以及碰撞吸收系統22可以響應于碰撞類型而觸發可展開裝置14的充氣。

參考圖1-3B，車輛26可以包括座椅總成28。座椅總成28可以包括座椅靠背10、座椅底部30和頭枕32。頭枕32可以由座椅靠背10支撐，以及相對于座椅靠背10可以是固定的或可移動的。座椅靠背10可以由座椅底部30支撐，以及相對于座椅底部30可以是固定的或可移動的。

參考圖1-2B，車輛26可以包括前座和后座，以及可展開裝置14可以由前座的座椅靠背10支撐。車輛26可以包括任何合適數量的座椅，即一個或多個。車輛26可以包括處于任何合適位置的任何合適數量的座椅排，例如前排、中排(未示出)、后排等。在任何情況下，一個或多個可展開裝置14可以由一個或多個座椅靠背10支撐。車輛26可以是任何合適類型，例如轎車、卡車、運動型多用途車(SUV)等。

如圖1所示，座椅靠背10可以包括由框架12支撐的飾件34。飾件34的至少一部分可以限定撕裂縫36以允許可展開裝置14充氣穿過飾件34到展開位置。撕裂縫36可以是飾件34的切入和/或變薄區域。飾件34可以由如聚合物的任何合適的材料制成，例如，尼龍，塑料，泡沫，聚丙烯(Polypropylene,PP)，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(Acrylonitrile Butadiene Styrene,ABS)，乙烯樹脂(vinyl)等。

在由飾件34覆蓋的替代方案中，前板18可以具有A類表面，即特別制造為具有高質量、成品美觀無瑕疵的表面。A類表面可以有任何合適的表面紋理。例如，A類表面可以是光滑的。作為另一個示例，A類表面可以是有粒度的，例如，模仿皮革的外觀。除了表面紋理，A類表面可以有任何合適的顏色色調和圖案，例如立方體、粒度等。

參考圖3A，框架12可以包括上部元件38和兩個側面元件40。框架12可以包括額外的元件(未顯示)。側面元件40可與上部元件38構成整體，即同時形成為單一連續框架12。或者，側面元件40和上部元件38可分別形成且隨后焊接在一起，例如電弧焊接、超聲波焊接等。上部元件38可以包括孔口42以接收可展開裝置14的殼體44和/或夾具46，如圖8和下面進一步討論所示。孔口42可以是細長的，即可以是槽。上部元件38可以還包括支撐頭枕32的孔，如圖2A-3B所示。

例如上部元件38和/或側面元件40的框架12可以由任何合適的塑料材料制成，例如碳纖維增強塑料(Carbon Fiber Reinforced Plastic,CFRP)，玻璃纖維增強半成品熱塑性復合材料(有機板(organosheet))等。或者，例如上部元件38和側面元件40可以由合適的金屬制成，例如鋼、鋁等。

可展開裝置14的后板16可以固定到框架12上。具體地，后板16可固定到上部元件38。此外，或替代地，后板16可以固定在側面元件40上。例如，可展開裝置14可以結合(即焊接或粘接)到框架12。

可展開裝置14可以以任何合適方式與框架12結合。例如，如上文所述，在框架12是由塑料材料制成的情況下，后板16可以是焊接(例如超聲焊接)到框架12。作為另一個示例，在框架12是由塑料制成的情況下，后板16可以用結構型膠黏劑例如環氧膠黏劑、丙烯酸酯膠黏劑等粘接到框架12。作為另一個示例，在框架12是由金屬制成的情況下，后板16可以用環氧膠黏劑、丙烯酸酯膠黏劑等粘接到框架12。作為又一示例，后板16可以粘接和焊接到框架12，例如針對由多類型材料制成的混合框架12。在任何情況下，焊接和/或粘接配置為在處于收起位置和展開位置時將可展開裝置14的后板16保持到框架12。

另外或作為將可展開裝置14結合到框架12的替代方案，夾具46可以固定到后板16和框架12上。具體地，可展開裝置14可以包括多個夾具46，如圖8所示。夾具46可以將后板16固定到框架12。具體地，后板16可以固定到上部元件38。上部元件38可以包括用于接合夾具46的任何合適部件。例如，如上所述，上部元件38可以包括用于接收夾具46的孔口42。

具體地，如圖3A-3B所示，上部元件38的孔口42可以接收夾具46以便在后板16如上所述焊接或粘接到框架12之前將可展開裝置14適當地定位。另外或此外，夾具46可以在沒有結合的情況下將后板16固定到框架12上。在這種情況下，上部副框架12的孔口42接收夾具46，并且夾具46可以例如通過緊固件、鉚釘、帶螺紋的螺釘、膠黏劑、焊接、熱熔等固定在上部元件38。

夾具46可以與后板16整體地成型，即同時形成為單一連續單元。例如，夾具46和后板16可以從同一材料片吹塑成型。另外，夾具46和后板16可分別地形成且隨后例如焊接、粘接等固定在一起。分別形成的夾具46可由任何合適的材料制成，例如如鋼、鋁等的金屬，如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚氯乙烯(polyvinyl chloride,PVC)等的塑料。

夾具46可以是任何合適的配置且夾具46可以有相互相同或不同的配置。例如，一個或多個夾具46可以包括如圖8所示的鉤狀端48。鉤狀端48可以配置為接合座椅靠背10框架12的孔口42的其中一個。在這種情況下，鉤狀端48可以例如通過緊固件、鉚釘、帶螺紋的螺釘、膠黏劑、焊接、熱熔等固定到框架12。作為另一個示例，一個或多個夾具46可以包括彈性元件(未顯示)。彈性元件可配置為接合座椅靠背10框架12的孔口42的其中一個。彈性元件可以是例如圣誕樹型緊固件或任何其他合適類型的彈性元件。

參考圖6A-6B，前板18在后板16的對面，腔體20設置在前板18和后板16之間。如圖1-2A所示，處于收起位置的前板18接近飾件34和撕裂縫36。隨著可展開裝置14充氣，當可展開裝置14從收起位置充氣到如圖2B所示的展開位置時，前板18頂住飾件34和撕裂縫36。隨著可展開裝置14充氣，在撕裂縫36處的飾件34撕裂且形成皮瓣(flap)以允許前板18伸出座位靠背10。前板18可以在收起位置與飾件34和撕裂縫36沒有膠黏劑或其它緊固件地相鄰，例如在收起位置與飾件34和撕裂縫36接觸且從飾件34和撕裂縫36分離。

如上所述，可展開裝置14的空腔20可以限定在前板18和后板16之間。可展開裝置14可以包括從后板16延伸到前板18的中間部分50。中間部分50可以將前板18和后板16之間的腔體20包圍。腔體20可以以不透氣的方式被密封在前板18、后板16和中間部分50之間。或者，前板18、后板16和/或中間部分50可以包括通風孔或其他孔(未顯示)以允許腔體20由乘員放氣。

如圖6A-6B所示，中間部分50可以與前板18和/或后板16構成整體，即同時形成為單一連續單元。例如，前板18、后板16和/或中間部分50可以通過吹塑成型整體地成型，或者可以以任何合適的方式整體地成型。在整體形成的替代方案中，前板18、后板16和/或中間部分50可以彼此單獨形成，并隨后組裝，例如通過焊接、粘接等。

作為一個示例，中間部分50和前板18可以是整體形成的(例如通過吹塑成型)，并且可以隨后組裝到后板16(例如通過焊接)。作為另一個示例，中間部分50和后板16可以是整體形成的(例如通過吹塑成型)，并且可以隨后組裝到前板18(例如通過焊接)。

參考圖6A和6B，中間部分50處于收起位置可以折疊在前板18和后板16之間，即中間部分50處于收起位置時限定在前板18和后板16之間的一個或多個折疊部52。隨著可展開裝置14充氣到展開位置，中間部分50的折疊部52可以展開以允許前板18移動離開后板16。

折疊部52可在前板18與后板16之間沿腔體20延伸，并可以在前板18與后板16之間圍繞腔體20。折疊部52可以與后板16和前板18中的至少一個構成整體。

可展開裝置14的塑料材料可以是熱塑性彈性體，例如，前板18、后板16和/或中間部分50可以由熱塑性彈性體制成。熱塑性彈性體是一種具有熱塑性和彈性性質的聚合物材料。TPE(thermoplastic elastomer,熱塑性彈性體)材料的合適的類別可以是，例如熱塑性聚烯烴(thermoplastic olefin,TPO)。前板18、后板16和中間部分50可以由同一類型的材料制成，或者可以由不同類型的材料制成。另外，可展開裝置14的塑料材料可以是任何合適的類型。

在可展開裝置是彈性體的結構中，處于展開位置的可展開裝置14的彈性性質可以允許前板18、后板16和/或中間部分50拉伸到比處于收起位置時其各自尺寸更大的尺寸。拉伸可以是彈性的并且可能不會導致永久變形。前板18、后板16和/或中間部分50中的每個的材料厚度和中間部分50可以是相同的，并且可以在1-3mm之間。

如上所述，與可展開裝置14的腔體20連通的充氣機24用例如氣體的充氣介質使腔體20膨脹。充氣機24可以是例如煙火充氣機24，其使用化學反應將膨脹介質驅使到腔體20中。或者，充氣機24可以是例如冷氣充氣機24，當被激活時，其點燃煙火填料，形成用于通過填充管將加壓充氣介質釋放到腔體20中的開口。或者，充氣機24可以是任何合適的類型，例如混合式充氣機24。

如圖4-6B所示，充氣機24可以安裝到后板16，并設置在腔體20內。具體地，參考圖4-6B所示，背板16可以限定殼體44，以及充氣機24可設置在殼體44中。殼體44可以與后板16的其余部分一體形成。或者，充氣機24可以安裝在后板16腔體20外部。

作為又一替代方案，如圖7所示，充氣機24可以安裝到框架12(例如上部元件38、側面元件等)，充氣機24遠離可展開裝置14，通過填充管54與腔體20連通。作為一個示例，如美國專利申請號14/843,245專利文件中描述的充氣機24可以安裝到框架12，該文獻通用引用結合于此。

參考圖9，車輛26可以包括碰撞感測系統56，碰撞感測系統56包括用于感測車輛26的碰撞的至少一個傳感器58。碰撞感測系統56包括與傳感器58和充氣機24通信的用于激活充氣機24的控制器60，例如用于當傳感器58感測到車輛26的碰撞時向充氣機24的煙火填料提供推動。此外或感測碰撞的替代方案，碰撞感測系統56可以配置為在碰撞之前感測碰撞，即預碰撞感測。傳感器58可以是任何合適的類型，例如使用雷達、激光雷達和/或視覺系統。視覺系統可以包括一個或多個攝像機、電荷耦合器件(CCD)圖像傳感器、和/或互補金屬氧化物半導體(CMOS)圖像傳感器等等。

控制器60可以是基于微處理器的控制器。傳感器58與控制器60通信以將數據傳送給控制器60。基于由傳感器58傳輸的數據，控制器60指示充氣機24激活。控制器60可以被編程以至少響應于車輛26的正面碰撞而激活充氣機24以使可展開裝置14充氣到展開位置。具體地，傳感器58可以感測正面碰撞且基于感測到的正面碰撞，控制器60可以提供指令到充氣機24以使可展開裝置14充氣。控制器60和傳感器58可以連接到車輛26的例如控制器局域網(controller area network,CAN)總線62這樣的通信總線。控制器60可以使用來自通信總線62的信息控制充氣機24激活。充氣機24可以連接到控制器60(如圖9所示)，或者可以直接連接到通信總線62。

在操作中，在車輛26的正常工作條件下，可展開裝置14處于如圖1、2A和3A所示收起位置。當傳感器感測到車輛26的碰撞時，碰撞感測系統56觸發充氣機24以用充氣介質使可展開裝置14從收起位置充氣到展開位置。特別地，基于由碰撞感測系統56感測到的碰撞類型，碰撞感測系統56使可展開裝置14充氣到如圖2B和3B所示的展開位置。

已經以說明的方式描述了本發明，以及應當理解的是已經使用的術語旨在采用詞語的描述性質而不是限制性質。依據上述教導，本發明的很多修改及改變是可能的，以及本發明也可以以除了具體的闡述的以外的方式來實施。