復合座椅結構的制作方法

本發明總體上涉及一種車輛座椅總成，并且更具體地，涉及用于車輛座椅的座椅結構。

背景技術：

隨著對人類人體工程學、姿勢和舒適性的進一步理解的研究，現代車輛座椅變得越來越舒適。車輛座椅靠背和車輛座椅中包括舒適部件的車輛座椅總成可以為駕駛員和乘客提供改進的舒適性和增加的耐用性以用于大量的車輛乘坐。此外，在車輛座椅設計中考慮到在碰撞事件期間乘客的安全問題。因此，包括適應駕駛員和乘客的不同尺寸和體形以及保持駕駛員和乘客的安全的部件的車輛座椅總成變得越來越重要。

技術實現要素：

根據本公開的一個方面，提供了一種車輛座椅總成，該車輛座椅總成包括座椅靠背和可操作地連接到座椅靠背的座椅底座。座椅底座包括座椅底座框架，該座椅底座框架具有在至少兩個側面元件之間橫向延伸的后管、座墊總成和位于座墊總成和座椅底座框架之間的復合座板，并且復合座板具有配置為連接在后管和側面元件上的多個凹陷特征部。座板整體地限定了在凹陷特征部之間橫向延伸的柔性橫桿。由座板整體地限定的多個鉤狀件可操作地連接到座墊總成。

根據本公開的另一方面，提供了一種車輛座椅底座，該車輛座椅底座包括具有至少兩個側面元件的座椅底座框架、座墊總成以及定位在座椅底座框架和座墊總成之間并可操作地連接到座椅底座框架和座墊總成二者的座板。座板整體地限定了在兩個側面元件之間延伸的橫桿。橫桿配置為橫向和豎直彎曲。

根據本公開的另一方面，提供了一種車輛座椅底座，該車輛座椅底座包括座椅底座框架，該座椅底座框架具有在兩個側面元件之間橫向跨越框架的后管以及限定多個凹陷特征部的座板，多個凹陷特征部配置為可操作地與后管和側面元件連接，使得座椅框架至少部分地嵌套在座板內。

在研究了以下說明書、權利要求書和附圖之后，本領域技術人員將理解和領會本公開的這些和其他方面、目的和特征。

附圖說明

在附圖中：

圖1是設置在車輛中的本公開的車輛座椅總成的俯視立體圖；

圖2是圖1的車輛座椅總成的放大俯視立體圖；

圖3是本公開的車輛座椅總成的座椅的俯視立體部分分解圖；

圖4a是本公開的座板的俯視立體圖；

圖4b是本公開的座板的增強俯視圖；

圖4c是本公開的座板的底部立體圖；以及

圖5是與本公開的座椅框架連接的圖4a的座板的俯視立體圖。

具體實施方式

現在將詳細參照本發明的實施例，其示例在附圖中示出。只要可能，在附圖中，將使用相同的附圖標記表示相同或類似的部件。

為了本文的描述，術語“上”、“下”、“右”、“左”、“后”、“前”、“垂直”、“水平”和其衍生方向，應于如圖1中所定向的公開內容相關。然而，應當理解，除非明確地相反指出，否則本公開可以采取各種替代方位。還應當理解，附圖中所示和下面的說明書中描述的具體裝置和過程僅僅是所附權利要求中限定的發明構思的示例性實施例。因此，與本文公開的實施例相關的具體尺寸和其他物理特性不應被認為是限制性的，除非權利要求另有明確說明。另外，附圖中所描繪的實施例可能不是按比例的或可能包含多于一個實施例的特征。

如本文所使用的，當在兩個或更多個項目的列表中使用時，術語“和/或”是指所列出的項目中的任何一個可以單獨使用，或者列出的兩個或更多個的任何組合項目。例如，如果組合物被描述為包含組分a、b和/或c，則組合物可以僅包含a；僅包含b；僅包含c；a和b組合；a和c組合；b和c；或a、b和c的組合。

在本發明中，諸如第一和第二、頂部和底部等的關系術語僅用于將一個實體或動作與另一實體或動作區分開，而不一定要求或暗示任何實際的這種關系或命令在這樣的實體或動作之間。術語“包含(comprises)”，“包含(comprising)”或其任何其它變體旨在涵蓋非排他性的包括，使得包括一系列元素的過程、方法、物品或裝置不僅包括那些元素，而且包括可以包括未明確列出的或這些過程、方法、物品或裝置所固有的其它元件。前面有“包含……一個”的元素在沒有更多約束的情況下不排除在包括該元素的過程、方法、物品或裝置中存在另外的相同元素。

參考圖1-5中所示的示例，附圖標記10通常表示包括座椅總成14的車輛。座椅總成14包括座椅靠背18和可操作地連接到座椅靠背18的座椅底座22。座椅底座22包括具有在至少兩個側面元件34之間橫向延伸的后管30的座椅底座框架26。座椅底座22還包括座墊總成38和座板42。座板42定位在座墊總成38和座椅底座框架26之間。座板42具有多個凹陷特征部46，其被配置為連接在后管30和側面元件34上。座板42整體地限定在凹陷特征部46之間橫向延伸的柔性橫桿50。多個鉤狀件54可以由座板42整體地限定并且可操作地將座板42連接到座墊總成38。

現參考圖1-3，所示的車輛座椅總成14配置用于任何類型的車輛中，包括但不限于轎車、廂式貨車、卡車、公共汽車等。車輛座椅總成14懸接在允許車輛座椅總成14在車輛10內的前、后方向上移動的軌道62上。此外，車輛座椅總成14可以包括各種舒適控件，包括例如使用獨立的大腿支撐件66的大腿支撐件、腰部支撐件和上胸部支撐件。座椅靠背18包括上部座椅靠背70和下部座椅靠背74。車輛座椅總成14包括設置在上部座椅靠背70上的頭部約束裝置78。頭部約束裝置78在向前和向后位置之間是可移動的以適應乘客的各種尺寸的頭部以及不同的乘客高度。車輛座椅總成14還包括具體配置為調節上部座椅靠背70的上胸部82或下部座椅靠背74的下胸部86的控制器。

座椅底座22包括與座椅底座框架26可操作地連接的座板42，并且座板42配置為支撐座墊總成38和設置在其上的面料94。座板42定位在座椅底座框架26和座墊總成38之間。可以提供氣候控制系統，其可以從座墊總成38和面料94抽吸空氣或吹動空氣通過座墊總成38和面料94。座墊總成38包括主座墊98、座椅側墊102和前大腿支撐墊106。大腿支撐墊106配置為包裹在大腿支撐件66上以在支撐乘客的大腿時提供舒適性。主座墊98和/或側墊102可以包括多個通風孔110，該多個通風孔110配置為允許空氣通過座椅底座22。設置在座板42和座墊總成38之間的懸掛構件114配置為向座椅總成14中的乘客提供支撐。懸掛構件114包括定位在懸掛構件114的后部的多個懸掛鉤116。

進一步參考圖3，車輛座椅總成14包括座椅底座22。座椅靠背18(圖2)可操作地連接到座椅底座22的后部。第一和第二可獨立移動的大腿支撐件66中的每一個可相對于座椅底座22獨立地橫向向前和向后平移。彈簧總成可以用于將每個大腿支撐件66推動到完全向前的橫向位置。第一和第二可獨立移動的大腿支撐件66中的每一個可相對于座椅底座22旋轉。大腿支撐件66可在位于座板42的車輛前向位置上的大腿附接點118處連接到座板42。大腿附接點118可以由座板42整體地限定或者可以連接到其上。如上所述，大腿支撐件66配置為相對于座椅底座22在升高和降低位置之間向上和向下旋轉，并且還配置為相對于座椅底座22在延伸位置和縮回位置之間橫向平移。可移動大腿支撐件66是獨立的，使得一個大腿支撐件66可以處于升高位置，而另一個大腿支撐件66可以處于降低位置，或者位于升高位置和降低位置之間的任何位置。

現參考圖4a，座板42可以由金屬、塑料或復合材料形成。在座板42的復合材料示例中，座板42可以由纖維填料和樹脂的組合形成。樹脂內的纖維填料體積分數可以在約1％至約60％之間，或約15％至約40％之間，或約30％至約40％之間。在具體示例中，座板42內的纖維填料體積分數可以為約35％。纖維可以由包括碳、芳綸纖維、鋁金屬、氧化鋁、鋼、硼、二氧化硅、碳化硅、氮化硅、超高分子量聚乙烯、高堿玻璃(a-glass)、無堿玻璃(e-glass)、高耐蝕性玻璃(e-cr-glass)、耐化學玻璃(c-glass)、低介電玻璃(d-glass)、鈣鋁硅酸鹽玻璃(r-glass)和鎂鋁硅酸鹽玻璃(s-glass)的材料組成。纖維可以是連續的或切成特定長度。短切纖維的長度可以在約1mm至約20mm之間，或約3mm至約11mm之間，或約5mm至約7mm之間。通常，纖維在座板42內的樹脂中隨機取向。然而，纖維還可以在座板42的經受高方向應力或預期應力區域的區域中大體上定向地對齊(例如，在座板42部件之間的連接或轉換)。座板42可以包括一個或多個預成型纖維氈，該一個或多個預成型纖維氈可以包括使用與座板42中使用的相同或不同的樹脂保持在一起的編織或非編織纖維。在座板42中使用的樹脂可以包括尼龍、聚丙烯、環氧樹脂、聚酯、乙烯基酯、聚醚醚酮、聚苯硫醚、聚醚酰亞胺、聚碳酸酯、硅酮、聚酰亞胺、聚醚砜、三聚氰胺-甲醛、苯酚-甲醛和聚苯并咪唑，或其組合。復合材料(例如纖維填充樹脂)的使用可以允許座板42通過注射成型、熱成型和用于形成聚合物元件的其它工藝形成。纖維復合材料用于座板42的使用可以允許增加座板42的耐久性和疲勞載荷。

在所示的示例中，座板42包括側墊126。側墊126可以與座板42整體地成型或者可以附接到其上。側墊126配置為在應力下支撐和彎曲以向座椅側墊102(圖3)提供彈性。另外，與座板42整體地成型的側墊126增加了在從座椅總成14進出期間以及在顛簸和濫用負載情況期間乘客的結構支撐。側墊126被配置為在x方向、y方向和/或z方向上偏轉或彎曲。側墊126可以在應力或負載時間期間(例如，車輛10的前端碰撞或圖1的座椅總成14內的乘客的運動)沒有斷裂或損壞的情況下在x、y或z方向的任一或全部中偏轉大于約10mm、20mm、30mm、40mm、50mm、60mm、70mm、80mm、90mm或大于約100mm。跨越座板42并在凹陷特征部46之間延伸的是橫桿50。橫桿50可包括壁134和多個肋138。多個肋138在垂直于壁134的方向的方向上延伸。肋138沿著壁134的定位為橫桿50提供了應力釋放設計，使得橫桿50可以彎曲或偏轉。橫桿50可以采取各種橫截面形狀，包括正方形、矩形、圓形、橢圓形或被配置為限定壁134的其它形狀。橫桿50被配置為沿x方向、y方向和z方向上偏轉或彎曲。橫桿50可以在高達70℃的溫度條件和高達60％的濕度下在應力或負載事件(例如，前端碰撞)期間沒有斷裂或損壞的情況下在x、y或z方向的任一或全部中偏轉大于約10mm、20mm、30mm、40mm、50mm、60mm、70mm、80mm、90mm或大于約100mm。在一些示例中，座板42的周圍環境的溫度和/或濕度可以影響(例如，增加)橫桿50的偏轉量。通過將橫桿50配置為柔性的來允許橫桿50在車輛10的碰撞或突然減速事件期間偏轉。在車輛10的向前碰撞或突然減速期間，座椅總成14的乘客可由于乘客相對于座椅總成14的繼續向前運動而被迫進入座椅底座22中(圖1)。乘客進入座椅底座22的運動可能導致發生潛滑或乘客在座椅總成的安全帶下方的運動。通過將橫桿50配置為在應力下彎曲和偏轉，但不斷裂，座椅總成14的乘客可以安全地減速，使得潛滑被最小化或消除。

如上所述，座板42限定了圍繞座板42設置的多個鉤狀件54。在所示的示例中，每個側墊126整體地限定一對向后鉤狀件144。在其他示例中，向后鉤狀件144可以以其它方式連接到側墊126。向后鉤狀件144配置為面向車輛向后方向并且配置為接合圖3的座墊總成38并且將其保持抵靠座板42。座墊總成38可以在主座墊98的下側上限定多個凹部或保持特征部并且座椅側墊102配置為接合并保持向后鉤狀件144。另外，向后鉤狀件144的面向后的性質抵抗座墊總成38在碰撞或突然減速事件期間在車輛向前方向上的運動。在一些示例中，向后鉤狀件144可以包括卡扣特征部，使得座墊總成38鎖定到座板42。除了向后鉤狀件144之外，多個鉤狀件54還包括至少一個向下鉤狀件152。在所示的示例中，座板42整體地限定兩個向下鉤狀件152。向下鉤狀件152包括成角度表面156和保持唇狀件(retentionlip)160。向下鉤狀件152配置為將座墊總成38保持向下抵靠座板42。在座墊總成38到座板42的示例性組裝方法期間，通過向座墊總成38施加車輛向前運動，使座墊總成38接合(例如，卡接)到向后鉤狀件144。一旦座墊總成38附接到向后鉤狀件144，座墊總成38的后部在向下鉤狀件152的作用下被向下推動。在座墊總成38向下運動期間，座墊總成38接觸并沿著成角度表面156滑動。座墊總成38然后在保持唇狀件160的作用下滑動。保持唇狀件160在座墊總成38上延伸，使得座墊總成38在向下鉤狀件152的作用下旋轉地和垂直地鎖定。

現參考圖4a-4c和5，除了多個鉤狀件54和橫桿50之外，座板42還限定多個凹陷特征部46。多個凹陷特征部46包括后凹陷特征部168和側凹陷特征部172。后凹陷特征部168延伸座板42的寬度并且具有大致彎曲的結構。后凹陷特征部168的彎曲結構被配置為與座椅底座框架26的后管30連接。后凹陷特征部168配置為部分地圍繞或嵌套在后管30上使得后管30通過后凹陷特征部168支撐座板42。后管30可以是中空或實心的任何側向橫向構件，并且可以采取各種橫截面形狀，包括矩形、正方形、圓形、橢圓形或配置為為座椅底座框架26提供結構剛性的其他形狀。在后管30是不同于圓形的形狀的示例中，后凹陷特征部168可以互補地成形以連接或嵌套在后管30上。如圖所示，向下鉤狀件152被限定在后凹陷特征部168上。另外，后凹陷特征部168可以限定一個或多個附接孔176，其可以與用于將后凹陷特征部168固定到后管30的緊固件一起使用。后凹陷特征部168限定多個鎖定特征部178。在所示示例中，鎖定特征部178包括多個齒。鎖定特征部178突出到后凹陷特征部168的凹陷部分中并且配置為接合后管30(圖3)。鎖定特征部178限定配置為與后管30配合的向上彎曲表面178a。向上彎曲表面178a部分地在后管30下方延伸，使得后管30可以被卡扣配合到后凹陷特征部168并且座板42被固定到座椅底座框架26上。另外地或替代地，鎖定特征部178可以用于幫助將座板42定位到后管30上的正確位置。此外，后凹陷特征部168限定多個鎖定孔178b，其可允許一個或多個緊固件將座板42緊固到后管30。在另一個實例中，后管30的一部分可以延伸穿過鎖定孔178b。

此外，后凹陷特征部168可以限定一個或多個懸掛附接特征部170。懸掛附接特征部170包括懸掛夾170a、懸掛通道170b和懸掛保持部170c。懸掛附接特征部170配置為接合懸掛鉤狀件116。懸掛夾170a可以是卡扣特征部、夾子、鉤環連接件或配置為抓握懸掛鉤狀件116以提供懸掛元件114和座板42之間的保持的其他特征部。懸掛通道170b的尺寸設定成接納懸掛鉤116以產生不引人注目的外觀。懸掛鉤狀件116通過懸掛通道170b和懸掛夾170a包覆在后凹陷特征部168上，并且接合懸掛保持部170c。懸掛保持部170c將懸掛鉤116的端部保持在適當位置。靠近懸掛保持部170c定位的是保持凸緣182。保持凸緣182配置為接納緊固件以進一步將座板42固定到座椅底座框架26或其它座椅相關結構。定位在后凹陷特征部168的頂部上的可以是多個緊固件184。

側面凹陷特征部172沿著座板42的側面靠近側墊126定位。側面凹陷特征部172的形狀與側面元件34的形狀互補，并且具有足夠的寬度使得側面凹陷特征部172可以連接到或嵌套到側面元件34上。側面凹陷特征部172可以限定附接點180，螺栓或其它緊固件可以用于通過該附接點180將座板42固定到座椅底座框架26的側面元件34。螺栓或緊固件通過附接點180和附接孔176的配合有助于將座板42固定到座椅框架26。

凹陷特征部46的使用可以允許座板42容易地組裝到座椅框架26。在示例性組裝方法中，座板42定位在座椅框架26上使得凹陷特征部46與側面元件34和后管30對齊。然后將座板42放置在座椅框架26上使得凹陷特征部46嵌套在側面元件34和后管30上。最后，緊固件可以通過附接點180和附接孔176固定以將座板42固定到座椅框架26。

本公開的使用可以提供幾個優點。例如，本公開的使用可以允許座椅總成14滿足各種測試標準，包括靜態強度、動態強度、振動和耐久性/疲勞、動態脈沖、安全碰撞、乘客顛簸以及進/出、吱吱聲/咔嗒聲、濫用負載、大腿支撐、生命周期等。另外，本公開的使用可以增加座椅總成14的模塊性，這可以降低與運輸、管理費用和組裝相關聯的成本，同時相應地增加座椅總成14的定制。此外，本公開可以提供重量適中或與傳統的座椅總成相比節省重量，同時增加結構性能的替代物。最后，使用復合座板42結構允許用于電氣、機械和/或氣動系統的連接和附接點的整體成型，這可以節省組裝時間、成本、封裝空間和重量以及制造成本。

所屬技術領域的技術人員應當理解的是，所描述的本發明的結構和其它總成不限于任何具體的材料。這里公開的本發明的其它示例性實施例可以由任何種材料制成，除非這里另有說明。

為了說明，術語“連接”(各種形式的連接)總體上指兩個(電的或機械的)總成彼此直接或間接的接合。這樣的接合可以是實質上固定的或實質上移動的。這樣的接合可以通過兩個(電的或機械的)總成與彼此或兩個總成一體成型為一個單獨的整體的任何附加的中間總成實現。如無相反的說明，這樣的接合可以是實質上永久的或可以是實質上可移除的或可拆離的。

同樣重要的是，需注意示例性實施例中示出的本發明的元件的構造和設置僅是示例性的。盡管本發明的很少一些實施例在說明書中進行了詳細說明，閱讀本發明的本領域的技術人員將容易地理解到，多種變化也是可能的(例如各種元件的大小、尺寸、結構、形狀和比例，參數值，安裝布置，材料的應用，顏色，方位等)而實質上并不脫離本發明的新穎教導和優勢。例如，示出的一體成型的元件可以由多個示為可以一體成型的多個零件的部件或元件構成，界面的操作可以倒過來或做其他變化，系統的結構和/或部件或連接器或其它元件的長度或寬度可以改變，元件之間提供的調節位置的類型或數目可以改變。應注意的是，系統的元件和/或總成可以由提供足夠強度或耐用性，具有多種色彩、紋理或其組合的任一的多種類型材料中的任一種形成。因此，所有這些變化均包括于本發明的保護范圍內。可以對上述的實施例和其它示例性實施例的設計、操作條件和設置進行其它的替代、修正、改變和省略而不脫離本發明的精神。

應理解到的是，任何所述的過程或所述過程中的步驟可以與其它公開的過程或步驟組合以形成本發明的保護范圍的結構。此處公開的示例性的結構和過程僅用于說明而不構成對本發明的限制。

還應理解到的是，對前述的結構和方法所做的改變和修正并不脫離本發明的保護范圍，進一步地應理解到的是，這些概念涵蓋于權利要求中，除非這些權利要求的文字表述有相反的表示。