CN104395142B - 生产资源优化型轻质头枕及相关联的方法 - Google Patents

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Abstract

生产资源优化型轻质头枕，该头枕包括头件(2)和包覆成型在刚性芯(4)上而制成的杆(3)，其中所述头枕是包括所述杆(3)和所述头件(2)的单件结构体(1)。用于获得所述头枕的方法包括以下步骤：(i)将两个刚性芯(4)联接在具有所述头枕的最终形状的注射模具内；(ii)将熔融材料注射在所述模具中并且过模制在刚性芯(4)上；(iii)打开所述模具并且取出最终的头枕；(iv)将聚合泡沫放置在单件结构体(1)的空的间隔中。

Description

生产资源优化型轻质头枕及相关联的方法
生产资源优化型轻质头枕及相关联的方法
技术领域
本发明能够应用于汽车领域，并且涉及生产资源优化型轻质头枕，该头枕相比于当前头枕允许优化在其制造中所使用的材料并简化制造过程以及改善冲击阻力，同时有助于降低新欧洲法规规定的CO2排放。
更具体来说，本发明的目的是头枕，该头枕通过在单个步骤中制造头枕而允许降低制造以及组装过程的步骤数量，并且选择性地使用其材料，结果，与当前使用的头枕相比，可降低制造成本，此外可增加结构的阻力以及改善其承受较大负荷的能力，轻质有助于降低车辆内部的总重量以及其通用性和集成设计。
背景技术
当前，汽车领域中不期望的麻烦之一是在改善性能时汽车的高成本。这是因为汽车所结合的技术进步通常会增加汽车的总成本。
具体地，改变和技术发展对生产链具有冲击。这意味着，这些发展必须与严格优化动态汽车组装链的生产时间密切相关，这本质上是非常不灵活的并且必须符合日常生产设定以满足要求，而且当前是许多资源的主动调查和投资的目标，从而实施许多不同的工具、措施以及管理方法来尽可能地降低这些生产时间。组装链中任何不期望的停止或生产时间的稍微增加代表着汽车的显著降低，这变为财务损失。
汽车产业所面临的另一问题是CO2过度排放到大气中。这些CO2排放是来自内燃机排气释放至环境，使得例如车辆越重，车辆开始移动时所需的动力越大，因此增加其燃料消耗以及增加其CO2排放。为了降低汽车的重量，当前研究的方向是要找到新的尽可能轻的内部部件来替换现在使用的汽车内部部件。
为解决以上讨论的问题的一些方面，公知的方案公开于专利ES2106489(T3)中，公开了一种头枕框架，其具有强且轻质的结构，该结构充当用于头枕的支撑件，该支撑件以稳固且不振动的方式位于车辆的座椅靠背上。该框架主要包括由塑料制成的两个侧向杆以及横向杆，其中在它们内部具有金属棒或者芯。该发明涉及框架，但不包括对应头枕。在该意义上，框架的安装必须集成到汽车内部的一些组装步骤中，这要求对该任务专业的劳动力，并且因此由于增长了生产时间而增加了成本，并且因此降低了生产，由于包含用于汽车内部的通常取决于一个工人的这些组装操作，故具有生产链停止的风险。
用于优化材料以及实现该类型内部部件的成本和重量的对应降低的另一方案包括公开于文献US6631956中的方法，该方案描述了用于具有用塑料包覆成型的金属芯的该类型部件的制造方法。该方法包括：在弯折过程之后获得具有期望形状的金属棒；将它们放置在注射模具中；以及最后将塑料注射在模具中，使得金属棒最终成为结构的芯。虽然该文献提供了用于优化头枕制造过程中所使用的材料的方案，但是并不允许减少组装步骤，因此不能提供减少组装时间及降低生产成本。
鉴于此，现有技术中包括的发明以不可靠及非通用的方式仅部分地提供了本发明主题的功能，这是因为在具有优化材料的这些具体特征的目前制造的头枕中，金属棒埋置塑料杆中，这允许减小振动，但不允许减少生产步骤的步骤，并且除了优化使用金属及塑料来实现重量降低之外，并不允许降低头枕整体的重量。
发明内容
本发明涉及生产资源优化型轻质头枕，本发明通过提供以下头枕而解决了以上讨论的缺陷，该头枕不包括集成在独立头件中的独立框架或者结构元件，相反，该头枕是整体式结构元件，该整体式结构元件包括头件以及杆二者，头件和杆作为单件都优选地由注射在刚性芯或者金属棒上的塑料、或者长棒玻璃或者碳纤维、或者埋置棒中的复合材料制成，使得框架或者金属棒的整个独立制造过程以及组装减少为单个包覆成型步骤。
具体地，由本发明所公开的生产资源优化型轻质头枕包括头件和至少两个杆，其中所述杆能够通过分别以注射在至少两个刚性芯上的塑料包覆成型而制成，其中所述头枕能够是单件，该单件能够包括所述至少两个杆和所述头件，使得该部件能够在单个注射步骤中制造而模制在棒上，结果是获得的整个件能够通过强度测试，并且经优化的修整及设计以用于直接组装。
可选地，所述头枕能够包括联接元件，该联接元件是单个结构体的一部分，该部分将两个杆结合并且提供了结构稳定性，且尤其允许和便于事故、制动操纵或者引起头枕受到反作用力的任何行为(诸如源自头部碰撞或者后部冲击)的轴向负荷特征的分配，从而保护乘客不受猛击并且符合法规规定的头枕效率。
可选地，至少两个刚性芯的总长度的至少四分之一插入联接元件中，使得所述联接元件的端部构成了呈插入件形式的接收负荷的主支撑件，而不是直接由头件接收负荷。
可选地，所述联接元件包括负荷分配装置，所述负荷分配装置接触所述至少两个刚性芯中每个的至少一个节段，这能够允许由所述杆接收的负荷沿着联接元件的整个宽度分配，这允许延长头枕的寿命。
可选地，所述头件能够包括支撑元件，从而允许乘客将他们的头部枕在主体上，这能够将压力分配在头件的整个主体上。
可选地，所述头枕能够包括刚性联接件，以增加元件的刚度并且降低头枕在冲击时的变形，其中所述联接件能够分配在整个头枕上，从而允许分配由乘客身体(并且具体地为头部)所产生的轴向负荷施加的压力。
可选地，所述负荷分配装置能够由有间隔地交替的肋组成，且间隔中没有材料，使得所述肋能够保持被加载，而不会由于他们之间的接触而增加内压，从而增长棒和塑料制成的联接件的寿命。
可选地，所述刚性联接件与负荷分配装置一样能够有间隔地交替，且间隔中没有材料。
可选地，所述至少两个杆中的每个杆在所述联接元件的至少两个端部的每个端部处都能够结合至所述头件，以改善结构稳定性。
可选地，所述联接元件能够位于所述头件和所述至少两个杆之间，以防止负何集中。
可选地，所述至少两个刚性芯能够是沿着所述至少两个塑料杆埋置的纵向棒，该纵向棒具有多边形截面以及修圆边缘或者半径，从而允许将棒定位在模具中以及允许它们后续的包覆成型过程。
可选地，所述头枕能够包括纵向锁定夹，该纵向锁定夹能够联接至所述联接元件的至少一个节段，从而允许附接一盖。
可选地，所述至少两个杆中的每个杆均能够具有沿着其表面形成的凹口，以用于将所述头枕相对于座椅锁定在特定位置。
可选地，所述头枕能够包括至少一个孔口，从而允许将头枕附接至座椅。
可选地，所述杆能够通过将注射塑料包覆成型在由以下材料制成的至少两个刚性芯上而制成，该材料选自金属的组或者由至少两种不同材料制成的材料，从而在碰撞时赋予头枕不同的特性。
本发明的第二方面涉及用于获得生产资源优化型轻质头枕的过程，该过程能够将包覆成型材料注射在至少两个刚性芯上，并且该过程包括所述以下步骤：
(i)将至少两个金属刚性芯、或长玻璃或碳纤维的芯、或复合材料的芯联接在具有头枕的最终形状的注射模具内，以在单个步骤中制备熔融材料的注射件；
(ii)将熔融材料(优选地为塑料)注射在所述模具中并且包覆成型在至少两个刚性芯上以形成整个头枕，并且基于注射流的压力而实现特定的最后成品；
(iii)打开所述模具并且取出最终的头枕；
(iv)将聚合泡沫通过注射或者组装而放置在单件结构体的空的间隔中，以缓冲冲击并且吸收施加在头枕上的力，并且以对单件结构体提供刚性。
因而，根据如上所述的本发明，本发明所公开的系统构成了对迄今为止采用的头枕和头枕框架的改进，并且以完全满意的方式解决了以上讨论的缺陷，从而通过在单个步骤中将头枕实施为单件而消除了组装步骤，消除了非优化的材料以及组装元件，结果汽车的内部部件中的一个部件的重量降低，借助简单的设计实现了上述所有过程，该设计并不会带来其执行的难度，并且不需要具有特殊技能的操作人员。
附图说明
为了完成所做的说明，并且为了根据优选实施例的例子帮助更好地理解本发明的特征，提供了一组附图，这些附图形成说明书的一体部分，并且用于示意目的不具有限制意义，以下示出了：
图1是具有夹9的头枕的后部的立体图，示出了负荷分配装置6和一些刚性联接件8。
图2是头枕的前部的立体图，示出了支撑元件7和剩余的刚性联接件8。
图3是其中一个杆3的放大截面图，示出了两个刚性芯4之中的埋置所述杆3中的一个杆中的刚性芯。
图4是头枕的底部的平面图，示出了埋置的刚性芯4。
图5是安装在汽车座椅的后支撑件上的头枕的后视图，其中杆3插入引导件中。
具体实施方式
根据附图，能够看出，在本发明的一个可行实施例中，单件结构体1中的头枕呈优选用于座椅的头枕的形式，该单件结构体1包括：头件2，其优选是用于汽车座椅的头枕；联接元件5，其优选是头件2的延伸部；以及两个杆3，这两个杆3优选是延伸部，呈由包覆成型在两个刚性芯4上的塑料制成的壳体的形式，所述两个刚性芯4优选是具有矩形截面的金属棒，如图3和图4可见的。
图1示出了联接元件5如何在其端部包括一些负荷分配装置6，负荷分配装置6优选地放置在所述联接元件5的优选覆盖两个杆3中每个杆的三分之一长度的节段上，其中所述分配装置是纵向布置于所述节段上的一排水平肋。单件结构体1还包括刚性联接件8，这些刚性联接件8优选地是水平及竖直地布置在所述结构体内的一些肋。此外，所述联接元件5优选地具有扁平底部节段，所述扁平底部节段允许联接锁定夹9，锁定夹9优选地是纵向夹。
图2示出了：刚性联接件8，该刚性联接件呈优选地收纳在头件2的上弯曲节段中的径向肋的形式；以及两个支撑元件7，这两个支撑元件优选地是位于头件1的中央部分中的两个平坦表面，高度是当乘客头部枕在头枕上时头部的投影。
最后，图1和2示出了优选的两个锁定凹口10，这两个锁定凹口优选地是形成在两个杆中的每个杆的中点处的两个凹口。这些凹口优选地在注射过程期间制出，并且允许利用头枕引导件将头枕结合至座椅框架，如图5所示。
组装过程优选地以下列步聚执行：
(i)将优选的两个刚性芯4联接在优选地具有头枕的最终形状的注射模具内；
(ii)将熔融材料(优选地为塑料)注射在所述模具中并且包覆成型在刚性芯4上；
(iii)打开所述模具并且取出最终的头枕；
(iv)将聚合泡沫放置(优选地安装)在单件结构体的空的间隔中。

Claims (17)

1.一种生产资源优化型轻质头枕，所述头枕包括头件(2)和至少两个杆(3)，其中，所述至少两个杆(3)是通过将注射塑料分别包覆成型在至少两个刚性芯(4)上而制成的，由此所述至少两个杆(3)具有在所述至少两个刚性芯(4)上的各自的部分，其特征在于，所述头枕是包括所述至少两个杆(3)和所述头件(2)的单件结构体(1)，并且所述单件结构体(1)是包括所述头件(2)和在所述至少两个刚性芯(4)上的所述部分的塑料体，其中所述单件结构体(1)是通过在单个步骤中将熔融塑料注射在注射模具中并且包覆成型在所述至少两个刚性芯(4)上制造而成的。
2.根据权利要求1所述的生产资源优化型轻质头枕，其特征在于，所述头枕包括联接元件(5)，所述联接元件(5)是所述单件结构体(1)的一部分。
3.根据权利要求2所述的生产资源优化型轻质头枕，其特征在于，所述至少两个刚性芯(4)的总长度的至少四分之一埋置在所述联接元件(5)中。
4.根据权利要求2或3所述的生产资源优化型轻质头枕，其特征在于，所述联接元件(5)包括负荷分配装置(6)，所述负荷分配装置(6)接触所述至少两个刚性芯(4)中的每个刚性芯的至少一个节段。
5.根据权利要求1所述的生产资源优化型轻质头枕，其特征在于，所述头件(2)包括支撑元件(7)。
6.根据权利要求1所述的生产资源优化型轻质头枕，其特征在于，所述头枕包括刚性联接件(8)。
7.根据权利要求4所述的生产资源优化型轻质头枕，其特征在于，所述负荷分配装置(6)是有间隔地交替布置的肋，且间隔中没有材料。
8.根据权利要求6所述的生产资源优化型轻质头枕，其特征在于，所述刚性联接件(8)是有间隔地交替布置的肋，且间隔中没有材料。
9.根据权利要求2所述的生产资源优化型轻质头枕，其特征在于，所述至少两个杆(3)中的每个杆的各自的端部经由所述联接元件(5)结合至所述头件(2)。
10.根据权利要求2所述的生产资源优化型轻质头枕，其特征在于，所述联接元件(5)位于所述头件(2)和所述至少两个杆(3)之间。
11.根据权利要求1所述的生产资源优化型轻质头枕，其特征在于，所述至少两个刚性芯(4)是沿着所述至少两个杆(3)埋置的具有多边形截面的纵向棒。
12.根据权利要求2所述的生产资源优化型轻质头枕，其特征在于，所述头枕包括锁定夹(9)。
13.根据权利要求1所述的生产资源优化型轻质头枕，其特征在于，所述至少两个杆(3)中的每个杆均具有沿着其表面形成的锁定凹口(10)。
14.根据权利要求1所述的生产资源优化型轻质头枕，其特征在于，所述至少两个杆(3)是通过将注射塑料包覆成型在由以下材料制成的至少两个刚性芯(4)上而制成的：所述材料选自金属的组或者是由至少两种不同材料形成的材料。
15.一种制造生产资源优化型轻质头枕的方法，所述头枕包括头件(2)和至少两个杆(3)，其中，所述至少两个杆(3)是通过将注射塑料分别包覆成型在至少两个刚性芯(4)上而制成的，其中所述头枕是包括所述至少两个杆(3)和所述头件(2)的单件结构体(1)，并且所述单件结构体(1)是包括所述头件(2)和在所述至少两个刚性芯(4)上的部件的塑料体，所述方法包括：
(i)将所述至少两个刚性芯(4)联接在注射模具内，所述注射模具被配置成形成所述单件结构体(1)并且具有所述头枕的最终形状；
(ii)将熔融材料注射在所述注射模具中并且包覆成型在所述至少两个刚性芯(4)上，以生产所述单件结构体(1)；
(iii)打开所述模具并且取出所述单件结构体(1)；
(iv)将聚合泡沫放置在所述单件结构体(1)的空的间隔中。
16.一种头枕组件，包括：
头件；
第一芯杆；
第二芯杆；
包覆成型在所述第一芯杆上的第一包覆成型部分；以及
包覆成型在所述第二芯杆上的第二包覆成型部分，
其中所述头件、所述第一包覆成型部分和所述第二包覆成型部分形成单件体，并且
其中所述第一芯杆仅通过所述单件体而相对于所述第二芯杆被保持，
其中所述单件体是通过在单个步骤中将熔融塑料注射在注射模具中并且包覆成型在所述第一芯杆和所述第二芯杆上制造而成的。
17.一种制造生产资源优化型轻质头枕的方法，所述头枕是单件结构体(1)，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(i)将至少两个刚性芯(4)联接在注射模具内，所述注射模具被配置成形成所述单件结构体(1)并且具有所述头枕的最终形状；
(ii)在单个步骤中将熔融材料注射在所述注射模具中并且包覆成型在所述至少两个刚性芯(4)上，以生产所述单件结构体(1)；
(iii)打开所述模具并且取出所述单件结构体(1)；
(iv)将聚合泡沫放置在所述单件结构体(1)的空的间隔中。
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