CN102046416B - 改进的车辆座椅靠背组合件 - Google Patents

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Abstract

一种用于车辆的成型塑料座椅靠背组合件,其包括:至少2个聚合物垂直支撑构件,所述聚合物垂直支撑构件包括上部部分、中心部分和下部部分,其中所述聚合物垂直支撑构件的至少一部分具有交替变化的壁部部分,所述交替变化的壁部部分包括前壁部、连接中间壁部和后壁部;至少一个横向-座椅构件,其连接地设置在所述聚合物垂直支撑构件之间;至少一个斜靠件托架,其连接地设置于所述聚合物垂直支撑构件的所述下部部分,以将所述成型塑料座椅靠背组合件固定至座椅靠背斜靠件组合件;和至少一个带式加强构件。

Description

改进的车辆座椅靠背组合件
要求优先权
本申请要求2008年5月28日提交的临时申请6I/056,485的申请日的权益,该临时申请的全部内容通过引用结合在此。
发明领域
本发明涉及一种改进的座椅系统,更具体地,涉及一种用于改进的车辆座椅用成型塑料座椅靠背组合件的改进系统。
背景
近年来,考虑到政府对强度更严格的标准和对降低车辆重量(mass)的需求,改进车辆座椅靠背的努力已经得到了越来越多的关注。如美国专利号6,491,346;6,688,700;6,739,673;6,997,515,7,128,373和7,137,670中所示例的,选择节省成本并且通常轻重量的材料解决这种需要的能力已经导致大量的座椅靠背开发,这些美国专利通过引用结合在此。尽管已经取得了这些进展,但是仍然需要提供用于各种用途,特别是用于前部座椅靠背(例如凹背座椅)用途的替代解决方案。这些用途强加了独特的设计限制,原因在于包装限制和OEM和政府要求(例如FMVSS 202和207/210)。
发明概述
本发明涉及一个这样的解决方案,并且具体地涉及一种成型塑料座椅靠背,该成型塑料座椅靠背具有:至少2个聚合物垂直支撑构件;至少一个横向-座椅构件(cross-seat member),其被设置在所述聚合物垂直支撑构件之间以将它们彼此连接;至少一个斜靠件托架(recliner bracket),其连接地设置到聚合物垂直支撑构件的下部部分,以将成型塑料座椅靠背组合件固定到座椅靠背斜靠件组合件上;和至少一个带式加强构件,其连接至聚合物垂直支撑构件。本发明(包括下面的论述中所述的每一个方面)的一个潜在优点是使用迄今被视为对于需要更严格的负载要求的座椅靠背用途不太实用的塑料和塑料/金属组合的能力。另外,本发明提供选择性地改善局部性能并且降低壁厚度和截面厚度的能力。有利地,在将400N垂直负荷施加在座椅靠背组合件的座椅顶部约20mm以内的横向中心点的情况下,座椅靠背组合件的位移小于约10mm。与其它商业化的座椅系统相比,该系统容易制造并且不对车辆增加显著的重量。
因此,根据本发明的一个方面,设想到一种用于车辆的成型塑料座椅靠背组合件,所述组合件包括:至少2个聚合物垂直支撑构件,所述聚合物垂直支撑构件包括上部部分、中心部分和下部部分,其中聚合物垂直支撑构件的至少一部分具有交替变化的壁部部分,所述交替变化的壁部部分包括前壁部、连接中间壁部和后壁部。在所述聚合物垂直支撑构件之间连接地设置了至少一个横向-座椅构件,该横向-座椅构件包括:横向-座椅构件中心部分,所述横向-座椅构件中心部分在聚合物垂直支撑构件的中心部分处连接地设置于聚合物垂直支撑构件之间;至少两个横向-座椅构件对角线支撑部,所述横向-座椅构件对角线支撑部在中心横向-座椅构件中心部分和聚合物垂直支撑构件的接合部或所述接合部下面的所述聚合物垂直支撑构件的上部部分和中心部分处,连接地设置于聚合物垂直支撑构件之间;和横向-座椅构件下部部分,其在聚合物垂直支撑构件的下部部分连接地设置于垂直支撑构件之间。至少一个斜靠件托架,其连接地设置于聚合物垂直支撑构件的下部部分,以将成型塑料座椅靠背组合件固定至座椅靠背斜靠件组合件;和至少一个带式加强构件,其至少在后壁部连接至聚合物垂直支撑构件,其中至少一个带式加强构件将聚合物垂直支撑构件的下部部分的一部分跨接至聚合物垂直支撑构件的中心部分的一部分。
本发明的该方面或任何其它方面的特征还可以在于,在本文中所述的特征的一个或任意组合:比如,至少一个横向-座椅构件基本上是聚合物的;在将400N垂直负荷施加在横向-座椅构件上部部分的中心点的情况下,成型塑料座椅靠背组合件的位移小于约10mm;至少一个带式加强构件基本上是金属的;至少一个带式加强构件通过粘合方式连接至聚合物垂直支撑构件;聚合物垂直支撑构件在上部部分包括至少一个头限制定位部;至少两个对角线延伸支撑结构体的顶端与至少一个头限制定位部共同延伸;在至少一个带式加强构件与聚合物垂直支撑构件之间形成可透气的通道;至少一个带式加强构件至少部分地为c型-截面,并且此外,带式加强构件的至少一部分在c型-截面的至少两侧处以粘合方式连接至聚合物垂直支撑构件。
因此,根据本发明的另一个方面,设想到一种用于机动车辆的注射成型的塑料座椅靠背组合件,所述组合件包括:至少2个聚合物垂直支撑构件,所述聚合物垂直支撑构件包括上部部分、中心部分和下部部分,聚合物垂直支撑构件的至少一部分具有交替变化的壁部部分,所述交替变化的壁部部分包括前壁部、连接中间壁部和后壁部;中心横向-座椅构件,其在聚合物垂直支撑构件的中心部分处连接地设置于聚合物垂直支撑构件之间;至少两个对角线延伸支撑结构体,其在位于中心横向-座椅构件和聚合物垂直支撑构件的接合部或所述接合部下面的聚合物垂直支撑构件的上部部分和中心部分处连接地设置于聚合物垂直支撑构件之间;下部横向-座椅构件,其在聚合物垂直支撑构件的下部部分处连接地设置于聚合物垂直支撑构件之间;至少一个斜靠件托架,其连接地设置于聚合物垂直支撑构件的下部部分,以将注射成型的塑料座椅靠背组合件固定至座椅靠背斜靠件组合件;和至少一个带式加强构件,其至少在后壁部上连接至聚合物垂直支撑构件,至少一个带式加强构件将聚合物垂直支撑构件的下部部分的一部分跨接至聚合物垂直支撑构件的中心部分的一部分;在将400N垂直负荷施加在座椅靠背组合件的座椅顶部的约20mm以内的横向中心点的情况下,注射成型的塑料座椅靠背组合件的位移可以小于约10mm。
本发明的该方面或任何其它方面的特征还可以在于,在本文中所述的特征中的一个或任意组合:比如,至少两个对角线延伸支撑结构体基本上是聚合物的;下部横向-座椅构件基本上是聚合物的;至少一个带式加强构件基本上是金属的;聚合物垂直支撑构件在上部部分包括至少一个头限制定位部;至少两个对角线延伸支撑结构体的顶端与至少一个头限制定位部共同延伸;在至少一个带式加强构件与聚合物垂直支撑构件之间形成可透气的通道;至少一个带式加强构件至少部分地为c型-截面,并且此外,带式加强构件的至少一部分在c型-截面的至少两侧处以粘合方式剂连接至聚合物垂直支撑构件。
因此,根据本发明的另一个方面,设想到一种用于车辆的成型塑料座椅靠背组合件,所述组合件包括:至少2个聚合物垂直支撑构件,所述聚合物垂直支撑构件包括上部部分、中心部分和下部部分,其中聚合物垂直支撑构件的至少一部分具有交替变化的壁部部分,所述交替变化的壁部部分包括前壁部、连接中间壁部和后壁部;至少一个横向-座椅构件,其连接地设置于聚合物垂直支撑构件之间;至少一个斜靠件托架,其连接地设置于聚合物垂直支撑构件的下部部分,以将成型塑料座椅靠背组合件固定至座椅靠背斜靠件组合件;和至少一个带式加强构件,其至少在后壁部连接至聚合物垂直支撑构件,其中在将400N垂直负荷施加在座椅靠背组合件的座椅顶部约20mm以内的横向中心点的情况下,成型座椅靠背组合件的位移小于约10.0mm,并且其中垂直负荷通过所述至少2个聚合物垂直支撑构件和至少一个横向-座椅构件被至少部分地传递至至少一个斜靠件托架。
附图说明
图1是根据本发明的教导的一个示例性座椅靠背组合件的透视图。
图2示例根据本发明的教导的示例性座椅靠背组合件的透视截面图(特写)。
图3是根据本发明的教导的座椅靠背面板中的交替变化壁部的侧视图。
图4是根据本发明的教导的示例性多部件座椅靠背组合件的背侧的透视图。
图5示例图4中的座椅靠背的带式加强构件。
图6A-E是根据本发明的教导的座椅靠背组合件中的示例性粘合剂接合处的侧视图。
图7是根据本发明的教导的另一个示例性座椅靠背面板的平面图。
图8是根据本发明的教导的包括座椅限制支柱(seat restraint tower)的示例性座椅靠背组合件的透视图。
优选实施方案详述
参考图1-8,本发明的前提在于研发出改进的车辆座椅靠背组合件10,其限定了框架,该框架支撑坐垫料,容纳座椅舒适部件(例如腰部支撑体、加热和/或冷却或通风等),固定(直接或间接)到车辆上,并且抵抗在正常使用或碰撞事故中来自车辆内的乘客或其它物体的负荷。在一个优选的实施方案中,组合件10具有至少两个垂直支撑构件20、40(例如可以任选地如图1中那样连接在一起的左侧和右侧支撑体)(其优选为通常聚合的并且在下面的描述中被称为“聚合物垂直支撑构件”,但是可以包括一个或多个金属部件,如加强件),包括上部部分22,42(例如左边和右边部分)、中心部分24,44(例如左边和右边部分)和下部部分26,46(例如左边和右边部分)。组合件10具有至少一个横向-座椅构件30(例如单个部件(singlepiece)形式),其连接地设置于垂直支撑构件20,40之间。组合件10,其具有至少一个带式加强构件50,该带式加强构件50连接地设置于背表面28,48的至少一部分上和聚合物垂直支撑构件20,40中的一个的侧表面29,49的至少一部分上。优选地,具有两个带式加强构件50,52(例如左边和右边),一个分别连接地设置于背表面28,48中的一个上。设想的是,这些带式加强件可以有助于座椅靠背组合件的总挺度(stiffness),并且还可以提供至少一个空气通道壁。组合件10也具有至少一个斜靠件托架,所述斜靠件托架连接地设置于聚合物垂直支撑构件的下部部分26,46(左边或右边或同时在左边和或右边)上以将座椅靠背组合件10固定至座椅靠背斜靠件组合件(未显示)。
设想的是,至少2个聚合物垂直支撑构件20,40可以形成为单独的部件(例如两个以上)并且沿着上部部分22,42的一部分接合,或者它们可以形成为单个的单元。例如,可以的是,两个支撑构件20,40可以不是直接接合,而是通过至少一个横向-座椅构件30接合。在一个优选的实施方案中,垂直支撑构件20,40以整体部件的形式形成。另外,如图4和8中所示,支撑构件优选地包括在支撑构件20,40的至少一部分处向外突出的凸缘55。凸缘55还可以包括多个连接用的连接板(connecting gusset)57,所述连接板57跨接在凸缘55和构件20,40的侧表面29之间。在一个优选的实施方案中,按每一个其中存在凸缘55的交替变化壁部(下面论述)计,存在至少一个连接用的连接板57。
为了简化起见,下面进一步描述了单个垂直支撑构件,并且设想的是,每一个垂直支撑构件可以彼此基本上为镜像,或者在功能上基本上相同地进行配置,虽然尺寸或几何形状不同。设想的是,在将带状限制部件(beltedrestraint)70(例如座椅安全带)结合到座椅靠背组合件10中的任选情况下,垂直支撑构件可以不彼此为镜像。在这种情况下,垂直支撑构件之一可以包括用于固定限制部件70的限制支柱72,如图8中所示。
如图3中所见,设想的是,聚合物垂直支撑构件20可以包括至少沿着上部部分22、中心部分24和下部部分26中的一部分的交替变化的壁部部分60。举例来说,交替变化的壁部部分60包括前壁部62、至少一个连接中间壁部64和后壁部66。前壁部62、中间壁部64和后壁部66可以具有在约0.5mm至约10.0mm以上的范围内的壁厚度(Tw),并且沿着壁可以是均匀的。可选地,这些壁部还可以包括加强肋材或结构体。在一个优选的实施方案中,在中间壁部64的壁厚度(Tw)(例如约2.0mm至约10.0mm)大于在前或后壁部62,66的壁厚度(Tw)(例如约0.5mm至约4.0mm)。例如,中间壁部64的壁厚度与前壁部62或后壁部66的比率为约4∶1至约1∶2。
交替变化壁部结合而限定聚合物垂直支撑构件20的截面厚度(Ts)。根据整个座椅靠背组合件10的需要,在沿着聚合物垂直支撑构件20的任何地方,截面厚度(Ts)均可以是恒定的或变化的。在一个优选的实施方案中,截面厚度(Ts)从垂直支撑构件20的下部部分26的更小尺寸(例如约20mm至约50mm)逐渐地变化至在中心部分24的更大的中间部分尺寸(例如约25mm至约70mm),并且反过来逐渐地变化至在上部部分22的更小尺寸(例如约15mm至约50mm)。例如,沿着长度的截面厚度可以从约25%增加至约350%。其还可以降低至与中间部尺寸大致相同或比中间部尺寸更小或更大的厚度。这种变化的截面厚度通常产生,以有助于满足座椅靠背组合件的包装和/或负荷负载要求。
设想的是,在上部部分22的聚合物垂直支撑构件20可以包括至少一个头限制定位部80。头限制定位部80可以是支撑构件20中的通孔,或者可以是连接至支撑构件20的单独部件(未显示)。其可以是塑料的或金属支柱结构体(例如空心管结构体)。头限制定位部起着保持头部限制组合件(未显示)并且帮助将头部限制组合件可能经受的任何负荷传递到、进入并且通过座椅靠背组合件10。在一个优选的实施方案中,横向-座椅构件包括对角线支撑部38,对角线支撑部38在头限制定位部80或其附近(例如在约15mm以内)至少部分地连接至上部部分20。优选地,头部限制组合件负荷可以通过座椅传递(并且最终传递至车辆),至少部分地通过对角线支撑部传递。
在座椅靠背组合件10包括结合的带状限制部件70的情况下,聚合物垂直支撑构件20可以包括限制支柱72,如图8中所示。该支柱72可以从聚合物垂直支撑构件20的上部部分22凸出。在该实施方案中,设想的是,沿着下述横向-座椅构件30,限制横向-座椅构件74可以在下部部分46连接地设置于支柱72和相对的垂直支撑构件40之间。
可选地,聚合物垂直支撑构件20还可以包括用于安装气囊组件的区域。典型地,这可以位于中心部分24内。
设想的是,聚合物垂直支撑构件20通过任何成型技术(例如注射成型,RIM、吹塑、压塑、注射成型/压塑等)形成。在一个优选的实施方案中,聚合物垂直支撑构件20是使用注射成型操作形成的。
设想的是,聚合物垂直支撑构件20基本上是聚合物材料(例如热塑性塑料或热固性塑料)。被选择用于形成本发明的座椅靠背的壁的材料表现出的弹性模量优选在约500MPa至约6000Mpa的范围内,更优选约1300至约1500Mpa,且还更优选约1700至约2500MPa。
优选的挠曲模量是至少约600MPa,更优选地,其在约200至约500ksi(1300至约3500MPa)的范围内,且还更优选约250至约350ksi(1700至约2500MPa)的范围内。
该材料的优选屈服强度在约20至约200Mpa的范围内。更优选地,其在约25至约70MPa的范围内,并且还更优选地约35至约55Mpa的范围内。此外,材料的延展性(如由伸长率百分比所测量的)优选在约20%至约150%的范围内,更优选地,其在约30%至100%的范围内的范围内,并且还更优选地,其在约45%至60%的范围内。
该材料还应当优选表现出吸引人的加工特性,比如熔体流动速率(230℃/3.8kg-1;根据ASTM D1238)为约0.300至约5.0g/10min,更优选约0.900至约3g/10min;软化点(根据ASTM D1525)低于约180℃,更优选约90℃至约150℃;线性流模制收缩(linear-flow mold shrink)(根据ASTMD955)为约0.076mm/mm(0.003英寸/英寸)约0.203mm/mm(0.008英寸/英寸),且更优选约0.152mm/mm(0.006英寸/英寸)至约0.178mm/mm(0.007英寸/英寸);或者这些性能的组合。
因此,在一个优选的实施方案中,本发明的座椅靠背组合件10优选由塑性材料制成,更优选由热塑性材料制成。在一个特别优选的实施方案中,座椅靠背由高强度热塑性树脂制成,所述热塑性树脂选自苯乙烯类、聚酰胺类、聚烯烃、聚碳酸酯、聚酯、或它们的混合物。还更优选地,它们选自丙烯腈丁二烯苯乙烯、聚碳酸酯/丙烯腈/丁二烯苯乙烯、聚碳酸酯、聚苯醚/聚苯乙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯/聚碳酸酯、聚酰胺(例如,尼龙)、聚酯、聚丙烯、聚乙烯以及它们的混合物。
另外,在另一个优选的实施方案中,本发明的座椅靠背组合件10(例如垂直支撑构件20,一些或全部的横向-座椅构件30,或者上述两者)通过在WO/2006/047366中所述的塑性材料和加工方法制成,WO/2006/047366通过引用结合在此。其中所述的材料的前提在于,确认用作熔点低于相邻的聚丙烯层特别是取向聚丙烯层的丙烯基(例如,丙烯-乙烯-共聚物、丙烯-α-烯烃共聚物、其混合物或其它)共聚物的多层细长构件。在加工形成制品时,所得到的材料(特别是,取向的聚丙烯层)表现出保持其初始拉伸状态的形貌的程度(degree),这是迄今使用常规的材料所不能达到的。因此,材料的方面的前提在于,使用乙烯含量为约3至约25重量%(例如,5至15重量%),熔点范围为约50至约135℃,且挠曲模量为约8至约325MPa以上(例如,至少约375MPa)的丙烯-乙烯共聚物,以及包含聚烯烃比如丙烯基聚合物的第二热塑性材料。这样的丙烯-乙烯共聚物可以具有约40至90(或更高)的肖氏A硬度,约1.5至约4的分子量分布以及至少约0.3g/10min的熔体流动速率,或它们的任何组合。
横向-座椅构件
设想的是,至少一个横向-座椅构件30可以被制造为单个部件或者备选地制造为两个以上的部件。横向-座椅构件30可以包括中心部分34、下部部分36和至少两个对角线支撑部38。横向-座椅构件中心部分34在聚合物垂直支撑构件20,40的中心部分24,44上连接地设置于聚合物垂直支撑构件20,40之间。至少两个横向-座椅构件对角线支撑部38在中心横向-座椅构件中心部分34和聚合物垂直支撑构件20,40的接合部或所述接合部下面的聚合物垂直支撑构件的上部部分22,42和中心部分24,44处,连接地设置于聚合物垂直支撑构件20,40之间。横向-座椅构件下部部分36在聚合物垂直支撑构件20,40的下部部分26,46上连接地设置于聚合物垂直支撑构件20,40之间。
在一个优选的实施方案中,如图1和4中所示,横向-座椅构件30可以被构造为多个部件,尽管设想的是,这些中的任何一个或全部均可以结合成一个、两个或三个部件。这些部件可以由类似或不同的材料构成。这些部件可以以任何方式(例如粘合剂固定、机械固定、或它们的任何组合),但是优选通过粘合剂接合固定到聚合物垂直支撑构件20,40。
下部横向-座椅构件90可以在聚合物垂直支撑构件20,40的下部部分26,46连接地设置于聚合物垂直支撑构件20,40之间。下部横向-座椅构件90可以具有以下横截面形状:管状、正方形、矩形、I-梁状、包括肋材在内的C型-截面、或它们的任何组合。其截面厚度(T1c)可以为约5.0mm至50.0mm,优选为约10.0mm至约35.0mm,且最优选为约15.0mm至约25.0mm。其截面高度(H1c)可以为约5.0mm至80.0mm,优选为约10.0mm至约55.0mm,且最优选为约25.0mm至约40.0mm。在一个优选的实施方案中,下部横向-座椅构件90可以在后壁部66或其附近(例如在约20.0mm以内)用粘合方式固定至聚合物垂直支撑构件20,40。
可选地,下部横向-座椅构件90可以包括可以有助于座椅组合件10执行其它功能的能力的特征和/或附加的部件(例如下部装饰条200,悬挂带202)。例如,可以包括一个或多个结构特征,用于接收将装饰盖连接至座椅的构件,用于提供座椅靠背面板的连接点,提供用于座椅悬挂的附件,或者它们的任何组合。
中心横向-座椅构件100可以在聚合物垂直支撑构件20,40的中心部分24,44上连接地设置于聚合物垂直支撑构件20,40之间。中心横向-座椅构件100可以具有以下横截面形状:管状、正方形、矩形、I-梁状、包括肋条在内的C型-截面、或它们的任何组合。其截面厚度(Tcc)可以为约10.0mm至50.0mm,优选为约15.0mm至约35.0mm,且最优选为约20.0mm至约25.0mm。其截面高度(Hcc)可以为约5.0mm至80.0mm,优选为约10.0mm至约55.0mm,且最优选为约25.0mm至约40.0mm。在一个优选的实施方案中,中心横向-座椅构件100可以在后壁部66或其附近(例如在约20.0mm以内)用粘合方式固定至聚合物垂直支撑构件20,40。
至少一个对角线延伸支撑结构体110可以在中心横向-座椅构件100和聚合物垂直支撑构件20,40的接合部或所述接合部下面的聚合物垂直支撑构件20,40的上部部分22,42和中心部分处,连接地设置于聚合物垂直支撑构件20,40之间。优选地,在至少一个头限制定位部80(与其并置)或其附近(在其约20.0mm以内)存在至少两个对角线延伸支撑结构体110(左边和右边)接合(interface)上部部分22,42。至少当存在头部限制部件时,对角线延伸支撑结构体110可以适合使头部限制调节棒通过构件110。
对角线延伸支撑结构体110的横截面形状可以具有以下形状:管状、正方形、矩形、I-梁状、包括肋条在内的C型-截面、或它们的任何组合。还可以仅存在一个支撑结构体。其截面厚度(Tdc)可以为约10.0mm至50.0mm,优选为约15.0mm至约35.0mm,且最优选为约20.0mm至约25.0mm。其截面高度(Hdc)可以为约5.0mm至80.0mm,优选为约10.0mm至约55.0mm,且最优选为约25.0mm至约40.0mm。在一个优选的实施方案中,中心横向-座椅构件100可以在后壁部66或其附近(例如在约20.0mm以内)用粘合方式固定至聚合物垂直支撑构件20,40。
设想的是,横向-座椅构件(例如多个部件形式或单个部件构造形式)可以由聚合物材料、金属材料、或它们的任何组合构成。可考虑的优选的聚合物材料与上述(例如用于聚合物垂直支撑构件20的材料)相同。优选的金属材料包括钢、锰、铝、镍或它们的任何组合。可考虑的聚合物成形工艺类似于上述那些(例如用于聚合物垂直支撑构件20的那些成形工艺)。可考虑的金属成形工艺包括冲压、辊轧成形、浇铸、机械加工等。
设想的是,座椅靠背组合件10包括至少一个斜靠件托架250,其可以连接地设置于聚合物垂直支撑构件20,40的下部部分26,46,以将座椅靠背组合件10固定至座椅靠背斜靠件组合件(未显示)。斜靠件托架250可以机械(例如通过螺杆、螺母和螺栓、铆钉等)连接、粘合剂连接、或者同时采用上述两种情况连接至聚合物垂直支撑构件20,40。在一个优选的实施方案中,使用粘合剂。优选地,粘合剂覆盖托架250与支撑构件20,40的接合区域的约10%至约100%、更优选约25%至80%,且最优选约35%至65%。设想的是,粘合剂可以以连续的珠状物(bead)或非连续的珠状物形式涂覆。斜靠件托架可以由金属或聚合物材料构成,优选由在这些类型的用途中常用的高强度钢构成。
带式加强件
设想的是,座椅靠背组合件10包括如图4和5中所示的至少一个带式加强构件50,52,所述带式加强构件50,52连接至聚合物垂直支撑构件20,40。带式加强构件50,52可以至少在背表面28,48的一部分中接合聚合物垂直支撑构件20,40,但是还优选在侧表面29,49的一部分中接合聚合物垂直支撑构件20,40。至少一个带式加强构件50,52可以跨过聚合物垂直支撑构件20,40的下部部分的一部分至聚合物垂直支撑构件20,40的中心部分的一部分,乃至更高。优选地,至少一个带式加强构件50,52可以从至少其中斜靠件托架200连接至座椅靠背组合件10的区域一直跨接至其中中心横向-座椅构件100连接至座椅靠背组合件10的区域。
带式加强构件50,52的外形可以是平坦的、有形状的或上述两种情况。设想的是,带式加强构件50,52可以提供额外的挺度和/或控制向和经由(to and through)座椅靠背组合件的负荷分布,因此优选的是使用有形状的外形。如图5中所见的一个实例,即所述带式加强构件50,52的至少一部分包括c型-截面外形。应当理解,提高挺度和/或控制负荷分布的其它构造(例如加强梁(stiffening beads)、连接板等)是可以的。
带式加强构件50,52与垂直支撑构件20,40结合还可以形成空气通道300,通过该空气通道300,可以传输空气。这可以通过从车辆HVAC系统连接至座椅靠背组合件10并且经由排出口离开座椅靠背组合件而进行。这可以起着向座椅靠背组合件后面的区域提供空气流的作用。
可考虑的是,带式加强构件50,52可以由聚合物材料、金属材料或它们的任何组合构成。可考虑的优选的聚合物材料与上述(例如用于聚合物垂直支撑构件20的材料)相同。优选的金属材料可以包括钢、锰、铝、镍或它们的任何组合。可考虑的聚合物成形工艺类似于上述那些(例如用于聚合物垂直支撑构件20的那些成形工艺)。可考虑的金属成形工艺包括冲压、辊轧成形、浇铸、机械加工等。
参考图6A-E,所考虑的是,在本发明中存在粘合剂接合的情况下,许多接合设计是可以的。如图6A-E中所见的适合的接合的实例包括:对接、搭接、榫槽接合等。优选地,粘合剂接合至少部分地接合在多个平面内的两个部件,从而降低编钟(peal)型接合失败的风险。还考虑到的是,可以将机械接合特征和/或技术(例如咬接(snap)特征、铆钉、螺杆等)与粘合剂组合使用。优选地,这些机械接合特征至少临时将部件保持在一起,以使粘合剂固化。可以在美国专利6,739,302中看到接合设计的另外的实例,该美国专利为了各种目的通过引用结合在此。
本发明所设想的粘合剂可以是结构粘合剂,并且优选是按需固化的材料。可以使用在固化后可以耐受车辆内部使用条件的任何粘合剂。优选地,这样的粘合剂在至高约138℃,更优选至高约143℃,还更优选至高约160℃,最优选至高约191℃的温度不分解或者分层。所用的粘合剂可以通过各种已知的机制固化(按需固化),包括热固化、红外线固化、紫外线固化、化学固化、射频固化、溶剂损失和湿固化。
尽管还设想到许多粘合剂类物质(例如,氨基甲酸酯、丙烯酸类、硅烷等),但是优选粘合剂是环氧树脂、聚酰亚胺、混合的(hi-bred)聚酰亚胺/环氧树脂粘合剂或环氧酚醛清漆/腈橡胶粘合剂。优选的粘合剂是高温环氧树脂粘合剂。高温环氧树脂粘合剂表示其中主要组分是在固化时可以耐受暴露于上述温度而不分解或不从基底上分层的环氧树脂的粘合剂。可商购的粘合剂的实例是陶氏(Dow)的双酚液体环氧树脂。
从上述应当理解,根据本文中所述的标准优化并且使用所提及材料的优选的座椅系统应当一致地通过美国和欧洲政府的机动车辆测试标准(例如,如FMVSS 202,FMVSS 207,FMVSS 210,FMVSS 225(49 CFR 571.202,207,.210,.225)或ECE 17中所述的);所有这些标准明确地通过引用结合在此)以及汽车原始设备制造商及其供应商的要求。
本发明设想到用于优化基材选择、壁厚度和截面厚度中的一项或多项以实现所需的挺度和强度,从而满足机动车辆传统上需要的负载要求的技术和方法,这些要求是由头部限制负载、肩带负载、儿童座椅固定负载(anchor loads)或载货挤压(cargo intrusion)引起的。但是,技术人员应认识到,根据应用,设计要求将变化,因此,可能需要适度量的实验来使各种教导适合所需的独特环境。举例来说,部件尺寸,座椅安全带位置、铰接点、掣子(latch)位置和破裂比率(split ratio)可能影响最终设计。据认为,常规的计算机辅助工程(CAE)技术与本发明教导结合使用将产生令人满意的结果,这可以根据需要使用常规的用于局部钢加强件(例如在高应力区域如铰接点,听力限制区域(hear restraint areas),座椅安全带安装区域和扶手支撑区域)的技术来改进。
上述任何实施例或实施方案都不应当被认为对本发明的范围的限制,并且示例性的座椅靠背组合件的相对尺寸可以更大或更小,或可以是更大和更小,这取决于被监控的聚合物系统的包装限制。如通篇所教导的,结构体可以用于实例范围以外的用途。在该实例中规定的条件也可以变化+/-10%、20%、30%以上,并且仍然在本文的教导以内。所示例的一个或多个尺寸也可以变化+/-10%、20%、30%以上。即使在本文中没有规定,在本发明的教导下,相对比例也是可想到的。
本文所列举的任何数值包括从下限值至上限值的全部值,其增量为1个单位,条件是在任何下限值和任何更高的值之间间隔至少2个单位。作为实例,如果提到组分的量或工艺变量值例如温度、压力、时间等的值是例如1至90,优选20至80,更优选30至70,则意欲在本说明书中明确地列举了诸如15至85,22至68,43至51,30至32等的值。对于小于1的值,适合地,1个单位被认为是0.0001,0.001,0.01或0.1。这些仅仅是具体想要的值的实例,并且在所列举的最低值和最高值之间的数值的所有可能的组合均被认为在本说明书中以类似的方式得到了明确的阐述。
除另外说明之外,所有范围包括两个端点和在端点之间的所有数值。与范围相关的“约”或“大致地”的使用适用于该范围的两端。因此,“约20至30”意在覆盖“约20至约30”,至少包括所规定的端点。
所有文章和参考文献,包括专利申请和公布的内容均为了各种目的通过引用结合在此。
描述组合的术语“基本上由...组成”应当包括所确定的元素、成分、组分或步骤,以及这样的本质上不影响组合的基本和新颖特性的其它元素、成分、组分或步骤。
本文中描述元素、成分、组分或步骤的组合的术语“包括”或“包含”还考虑到了基本上由所述元素、成分、组分或步骤组成的实施方案。
多个元素、成分、组分或步骤可以由单个结合的元素、成分、组分或步骤提供。备选地,单个结合的元素、成分、组分或步骤可以分为单独的多个元素、成分、组分或步骤。描述元素、成分、组分或步骤的“一个”或“一种”的内容不意在排除其它的元素、成分、组分或步骤。在本文中提及的属于某族的全部元素或金属是指CRC Press,Inc.在1989年出版并且拥有版权的元素周期表。所提及的任何一个或多个族应当是在使用用于族编号的IUPAC体系的这种元素周期表中反映的一个或多个族。

Claims (9)

1.一种用于车辆的成型塑料座椅靠背组合件,所述成型塑料座椅靠背组合件包括:
a.至少两个聚合物垂直支撑构件,所述聚合物垂直支撑构件包括上部部分、中心部分和下部部分,其中所述聚合物垂直支撑构件的至少一部分具有交替变化的壁部部分,所述交替变化的壁部部分包括前壁部、连接中间壁部和后壁部;
b.至少一个横向-座椅构件,所述横向-座椅构件连接地设置在所述聚合物垂直支撑构件之间,所述横向-座椅构件包括:
1.横向-座椅构件中心部分,所述横向-座椅构件中心部分在所述聚合物垂直支撑构件的中心部分处连接地设置于所述聚合物垂直支撑构件之间;
2.至少两个横向-座椅构件对角线支撑部,所述横向-座椅构件对角线支撑部,在所述横向-座椅构件中心部分和所述聚合物垂直支撑构件的接合部处或所述接合部下面的所述聚合物垂直支撑构件的中心部分和所述聚合物垂直支撑构件的上部部分处,连接地设置于所述聚合物垂直支撑构件之间;和
3.横向-座椅构件下部部分,所述横向-座椅构件下部部分在所述聚合物垂直支撑构件的下部部分处连接地设置于所述聚合物垂直支撑构件之间;
c.至少一个斜靠件托架,所述斜靠件托架连接地设置于所述聚合物垂直支撑构件的所述下部部分,以将所述成型塑料座椅靠背组合件固定至座椅靠背斜靠件组合件;和
d.至少一个带式加强构件,所述带式加强构件至少在后壁部连接至所述聚合物垂直支撑构件,其中所述至少一个带式加强构件将所述聚合物垂直支撑构件的所述下部部分的一部分跨接至所述聚合物垂直支撑构件的所述中心部分的一部分。
2.权利要求1所述的座椅靠背组合件,其中所述至少一个横向-座椅构件是聚合物的。
3.权利要求1所述的座椅靠背组合件,其中在将400N垂直负荷施加在座椅顶部的20mm以内的所述座椅靠背组合件的横向中心点的情况下,所述成型塑料座椅靠背组合件的位移小于10.0mm。
4.权利要求1所述的座椅靠背组合件,其中所述至少一个带式加强构件是金属的。
5.权利要求1所述的座椅靠背组合件,其中所述至少一个带式加强构件通过粘合剂连接至所述聚合物垂直支撑构件。
6.权利要求1所述的座椅靠背组合件,其中所述聚合物垂直支撑构件在所述上部部分处包括至少一个头限制定位部。
7.权利要求6所述的座椅靠背组合件,其中所述至少两个横向-座椅构件对角线支撑部的顶端与所述至少一个头限制定位部是共同延伸的。
8.权利要求1所述的座椅靠背组合件,其中在所述至少一个带式加强构件与所述聚合物垂直支撑构件之间形成可透气的通道。
9.权利要求1至8中任一项所述的座椅靠背组合件,其中所述至少一个带式加强构件至少部分地为c型-截面,此外,其中所述带式加强构件的至少一部分在所述c型-截面的至少两侧处以粘合方式连接至所述聚合物垂直支撑构件。
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