CN107406022A - 座椅靠背及包括该座椅靠背的座椅 - Google Patents

Abstract

提供一种座椅靠背，包括一个框架(1)，所述框架包括通过注射模塑热塑性材料一体地形成的一个上部(10)、一个下部(20)、一个中心支撑部(40)和两个侧部(30)；以及一个细长的加强件(60)，所述加强件通过包覆模塑被嵌入到所述侧部(30)和所述中心支撑部(40)中并且沿着所述侧部(30)延伸，所述加强件(60)被配置为沿着所述侧部(30)和所述中心支撑部(40)之间的边界(35)弯曲。还提供一种包括该靠背的座椅。

Description

座椅靠背及包括该座椅靠背的座椅

技术领域

本发明涉及一种特别是用在汽车座椅中的座椅靠背。

背景技术

作为车辆(特别是汽车)的座椅的最重要的部件之一，靠背被用于支撑乘员的腰部区域和背部区域，并且特别是如果碰撞事故发生时用于吸收由乘员施加的冲击力以提供充分的缓冲。

座椅靠背主要包括一个框架和一个覆盖该框架的缓冲垫。作为负载支撑结构，该框架传统上由金属材料，诸如碳钢制成。然而，碳钢的高密度不利于减少座椅和车辆的重量。因此，必须最小化碳钢的使用以减少重量，这就限制了靠背框架的大小和负载面积。例如，靠背框架的下部和侧部只可以被形成为具有相对较小的负载面积的板条或杆，从而削弱强度和刚度并且不利于吸收和分配冲击力。并且，作为直接负载的部分，靠背的中心支撑部不得不被额外地制造成更小尺寸和更大弹性的单独的弹簧支撑构件，并通过额外的步骤被组装到框架上。一般来说，如上文所述的目前可用的座椅靠背具有以下缺点：重量大、冲击能量吸收效果和舒适度不佳、工艺性不能令人满意和较少的设计自由度。另外，总是期望设计座椅靠背以便节省车辆的内部空间。

PCT申请WO2010/101874A1公开了一种座椅背，包括由第一聚合物材料形成的靠背、由与第一聚合物材料不同的材料形成并且锚固到所述靠背的支架、以及由第二聚合物材料和多种纤维形成并且熔融粘合到所述靠背上的加强复合层。然而，由WO2010/101874A1提出的座椅背制造工艺复杂，并且强度不足。

本发明旨在解决现有技术中的上述和/或其他的问题中的一个或多个。

发明内容

在一方面中，本发明提供一种座椅靠背，包括：一个框架，所述框架包括通过注射模塑热塑性材料一体地形成的一个上部、一个下部、一个中心支撑部和两个侧部；以及一个细长的加强件，所述加强件通过包覆模塑(overmolding)被嵌入到所述侧部和所述中心支撑部中并且沿着所述侧部延伸，所述加强件被配置为沿着所述侧部和所述中心支撑部之间的边界弯曲。

由于座椅靠背的整体的框架是通过注射模塑比金属(例如，碳钢)更轻的热塑性材料而一体地形成的，因此能够减轻框架的重量、简化制造工艺、以及提高框架的设计自由度；并且，能够增加该框架的各部分的承载面积，并且因此有利于冲击力的吸收和分配以及座椅舒适度的改善。另外，通过设计借助于包覆模塑横跨靠背框架的侧部和中心支撑部而被嵌入并且沿着所述侧部和所述中心支撑部之间的边界弯曲的这样的加强件，能够增加加强件自身的刚度和强度并且加强所述侧部和所述中心支撑部之间的接合。

有利地，所述加强件的嵌入在所述侧部中的一部分还可以以所述加强件的整体的横截面为大体上S形这样的方式弯曲。所述加强件这样的大体上S形的配置能够进一步改善它的刚度和强度。

有利地，与所述上部相连接的所述侧部的至少一部分可包括一个底壁和两个侧壁，以便具有一个大体上U形的横截面，且所述加强件的被嵌入在所述侧部中的部分在所述U形的底壁和一个侧壁中延伸，并以所述加强件的整体的横截面为大体上S形的方式延伸到所述中心支撑部。所述侧部和S形加强件的这样的独特的多曲面设计使提高所述侧部的刚度和强度并减少其重量是可能的。

有利地，多个肋可被设置在所述U形的开口中以便与所述底壁和/或侧壁牢固地连接以加强所述侧部。通过这样的肋，使所述侧部的翘曲最小化并且改善在碰撞时吸收冲击能量的能力是可能的。

有利地，所述肋可以具有直线形、X形或Z字形的横截面以适于重量减少、刚度和吸收冲击能量的优先级。

有利地，所述侧部的一个下端可以限定一个用于组装座椅调角器的安装区域，并且所述安装区域设置有多个加强肋，以便具有高强度、高刚度和吸收冲击能量的高能力。

有利地，所述安装区域内的多个加强肋具有不同的形状、大小和定向以建立用于组装座椅调角器的安装区域。

有利地，所述加强件可由片状材料形成。这有助于减少重量并且便于制造。

有利地，所述加强件可以在上部和下部之间的整个座椅高度上延伸。这确保了靠背框架的整个侧部的加强。

有利地，所述中心支撑部和/或所述下部可以是片状的形状。此配置增加了框架的各部分的承载面积，并且因此便于冲击力的吸收和分配以及座椅舒适度的改善。

有利地，所述上部、下部和中心支撑部可以在竖直的横截面中共同形成一个大体非零高斯曲率的背部轮廓。此配置能够使座椅靠背变薄，以便节省车辆内的空间，特别是对于后面的乘员，并且还提高了靠背的刚度。

有利地，所述热塑性材料可以是聚酰胺，并且优选地用纤维加强，所述纤维例如是具有长度在0.1mm到1.2mm(优选地在0.2mm到0.4mm)范围内的玻璃纤维或碳纤维。

有利地，所述加强件可由用连续纤维加强的热塑性材料形成。

有利地，所述加强件可通过热压多层由单向连续纤维加强的热塑性材料而形成，或者可通过热压单层由双向连续纤维以编织形式加强的热塑性材料而形成。

在另一个方面中，本发明提供一种座椅，其包括包括如上所述的座椅靠背。

有利地，所述座椅可为汽车座椅。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施方案的座椅靠背的立体图；

图2是图1中示出的座椅靠背的主视图；

图3是沿着图2中的线A-A的截面视图；

图4是图1中示出的座椅靠背的后视图；

图5是图4中示出的侧部30的放大视图；

图6是沿着图4中的线C-C的截面视图；

图7是沿着图2中的线B-B的截面视图；

图8是图1中示出的安装区域50的放大视图；

图9是图1中示出的座椅靠背的侧视图，并且示出了该座椅靠背的背部轮廓曲线与现有的座椅靠背的背部轮廓曲线之间的对比；

图10是说明根据本发明的座椅靠背的背部轮廓曲线和现有的座椅靠背的背部轮廓曲线之间的对比的图解。

具体实施方式

通过参考附图将在下文以特定的实施方案描述本发明。

图1是示出根据本发明座椅靠背的一种示例性的配置的立体图。如示出的，所述座椅靠背在直立状态中，该直立状态也是当座椅靠背被安装在车辆(例如汽车)中时的大体使用状态。所述座椅靠背包括框架1，所述框架具有通过注射模塑热塑性材料一体地形成为一件的上部10、下部20、中心支撑部40、左侧部和右侧部30。所述上部10和下部20大体上是水平的，并且两个侧部30大体上是竖直的并且两侧对称。所述上部10大体上呈倒置的U形的形状，并且所述上部的横截面朝向U形形状的尖端逐渐变窄。所述两个侧部30，其横截面大体上朝上逐渐变窄，在图1中的箭头I指示的位置处与U形上部10的端一体地接合。所述两个侧部30可被布置为它们朝向座椅靠背的前侧张开这样的姿态，并且两个侧部依次地被连接到所述上部10和下部20以形成一个封闭的边框，用于直接地支撑乘员的背的中心支撑部40被安排在所述边框中，使得所述部分10、20、30、40一起限定在座椅靠背的前侧中用于接收靠背缓冲垫的一个凹陷的腔。为了减少重量或为了造型的需求，所述中心支撑部40可设置有一个或多个开口41、42。座椅靠背的各种特征可被限定在框架1的相应的部分中，例如，头枕导向件11可被限定在所述上部10中用于接收头枕，以及安装区域50可形成在所述侧部30的下端，用于连接座椅靠背和调角器。

整体的框架1通过对比金属(例如碳钢)更轻的热塑性材料注射模塑形成为一件，这不仅减少了框架的重量，而且由于省略了单个地制作和组装框架的不同部分的步骤而简化了制造工艺。另外，注射模塑技术使得将框架1的不同部分生产成各种复杂的配置成为可能，并且因此提高了框架1的设计自由度。例如，在所述中心支撑部40中的开口的形状和数量可被灵活的设置使得能够调节所述中心支撑部的刚度、负载面积和外观。另外，不同于被重量要求限制的金属框架，本发明的靠背框架1的中心支撑部40和/或下部20可被设计为片状形状，使得与现有技术中的弹簧支撑构件形式的中心支撑部和杆形式的下部相比，可以增加负载面积；而且，使本发明的侧部30的负载面积大于现有技术中的负载面积是可能的。这便于冲击力的吸收和分配以及座椅舒适度的改善。

用于生产框架1的热塑性材料可以是聚酰胺，并且优选地由质量百分比不大于60％的具有长度在0.1mm到1.2mm范围内，优选地在0.2mm到0.4mm范围内的玻璃纤维或碳纤维加强，例如由BASF生产的

靠背框架的侧部是用于吸收冲击能量的关键的部分，所以应特别地确保靠背框架的侧部的刚度和强度。为了改善根据本发明的由热塑性材料制成的靠背框架的侧部的刚度和强度，如图2中示出的，本发明的座椅靠背还包括加强件60，其通过包覆模塑部分地嵌入/插入框架1的侧部30中(参见图2中的点划线箭头)。所述加强件60沿着所述侧部30延伸并且为一个细长的形状。两个加强件60分别地被设置在两个对称的侧部30中，两个加强件具有相同的结构并且两侧对称的安排。在下文中将仅描述如图2中示出的加强件60中的一个。

加强件60的一部分被嵌入在所述侧部30中，同时加强件的另一部分通过包覆模塑被嵌入在所述中心支撑部40中，以此方式，所述加强件60沿着所述侧部30和所述中心支撑部40之间的边界35弯曲，并且因此，该加强件60自身具有弯曲部61。加强件60这样的配置不仅增加了它自己的刚度和强度，而且增强了所述侧部30和所述中心支撑部40之间的接合。

根据一个有利的配置，加强件60的被嵌入在侧部30中的部分也弯曲，并且因此形成有另一个弯曲部62。因此，所述加强件60具有大体上为S形的横截面，具有两个弯曲部61、62。应注意，本文中S形也覆盖由侧向地或上下地倒置正常的S形所得到的形状(例如在图3右侧中示出的加强件60的横截面的形状)。所述加强件60的大体上S形的配置能够进一步改善自身和因此侧部30的抵抗冲击力的刚度和强度。整体来说，所述加强件60可由具有相对较薄的横截面的片状材料形成，以便减少加强件的重量并且便于加强件的制造。所述加强件60的下部可设置有用于穿过紧固件的槽口63，所述紧固件被用于连接座椅靠背和座椅盘。

有利地，如图2中示出的，所述加强件60的长度可被设置为在框架1的上部10和下部20之间的几乎整个座椅高度上延伸，这便于加强整体的侧部30。然而，本发明不限制于此，并且根据施加到加强件的力，使加强件适当地缩短是可能的。

所述加强件60优选地可以由用单向连续纤维(诸如玻璃纤维或碳纤维)加强的热塑性材料(例如由BASF生产的)形成或由用编织形式的双向连续纤维(诸如玻璃纤维或碳纤维)加强的热塑性材料(例如由BASF生产的)形成。有利地，所述加强件60可以通过热压多层上文所提到的用单向连续纤维加强的热塑性材料而形成或通过热压单层上文所提到的用双向连续纤维加强的热塑性材料而形成。

有利地，所述侧部30的至少一部分——该部分与框架的上部10连接(优选地，此部分从所述上部10延伸超过所述侧部30的长度的一半)——包括一个底壁33和两个侧壁31、32，以具有大体上为U形的横截面，如图3中示出的，其中所述加强件60的嵌入在侧部30中的部分遵循U形的底壁33和一个侧壁31的形状延伸，并且整个地或部分地嵌入在所述底壁33和所述侧壁31中。所述侧部30的这样的独特的多曲面设计使提高所述侧部的刚度和强度以及减少所述侧部的重量是可能的。

另外，如图4-6中示出的，在上文所提到的具有大体上U形横截面的侧部30的部分中，多个肋38被设置在U形的开口内，并且与所述底壁33和/或侧壁31、32固定地连接，以便通过使所述侧部在冲击力下的翘曲最小化来加强所述侧部30。所述肋的横截面可为例如直线形(如示出的)、X形或Z字形。

如图1、图7和图8中所示出的，所述侧部30的下端已经被成形为特定的形式，其提供一个用于组装座椅盘的调角器的安装区域50。所述安装区域50被建立有多个加强肋55，所述加强肋可具有不同形状、尺寸和定向。例如，在例示的实施例中，多个肋55相互交叉以形成具有规则或不规则多边形形状(例如，如附图中示出的不规则四边形形状)的网格的网格结构。当例如侧部被组装有座椅调角器且被连接到座椅盘时，这样的配置确保侧部30所要求的充分的刚度和强度。此外，包括安装区域的座椅靠背框架通过注射模塑热塑性材料被制成为一件，并且，所述座椅靠背框架以这样一种方式被设计：在碰撞处的冲击能量可以被所述框架部分地吸收并且通过安装区域和调角器被部分地传递到座椅盘。

如上文所陈述的，由于本发明的座椅靠背的框架通过注射模塑热塑性材料形成，它的设计的自由度很高，并且可以形成各种复杂的配置。基于此，如图9中示出的，在本发明中可以设想，在竖直的横截面中，框架1的上部10、下部20和中心支撑部40的总体背部轮廓展示了一个大体上非零高斯曲线，如图9和图10中示出的曲线100。出于比较的目的，在图9和图10中的另一个曲线200示出了现有技术中的金属框架的背部轮廓。由于在金属框架的成形中的困难和限制，该曲线200仅包括相对于彼此成角的两个大体上线性区段，而由注射模塑热塑性材料形成的背部轮廓曲线100(非零高斯曲线)展示了更加灵活和复杂的配置。如图10中示出的，在座椅靠背同样的姿态中，该曲线100比曲线200更加直立，使得座椅靠背可相对于现有技术变薄。与现有技术的座椅靠背相比，当本发明的座椅靠背被应用于汽车的前座椅时，可以为乘坐在后座椅上的乘员的膝部(图10中由膝点K指示)提供一个更大的空间距离D。换句话说，使用大体上非零高斯曲线的背部轮廓的本发明的座椅靠背可以节省车辆的内部空间，并且改善乘坐舒适度。另外，通过非零高斯曲线的背部轮廓可以改善靠背的刚度。

显然地，在不脱离本发明的范围或精神的前提下，本领域技术人员可以对上文所述的实施方案作出各种修改和改进。通过对本公开内容的实践，本发明的其他实施方案对于本领域技术人员是显而易见的。本文所公开的实施方案应被认为仅是示例性的，并且本发明的真正范围由以下权利要求及其等同物所限定。

附图标记列表:

1 框架

10 上部

11 头枕导向件

20 下部

30 侧部

31 侧壁

32 侧壁

33 底壁

35 边界

38 多个肋

40 中心支撑部

41 开口

42 开口

50 安装区域

55 加强肋

60 加强件

61 弯曲部

62 另一个、又一个弯曲部

63 槽口

100 背部轮廓曲线

200 根据现有技术的曲线

Claims (18)

1.一种座椅靠背，包括：

一个框架(1)，所述框架包括通过注射模塑热塑性材料一体地形成的一个上部(10)、一个下部(20)、一个中心支撑部(40)和两个侧部(30)；以及

一个细长的加强件(60)，所述加强件通过包覆模塑被嵌入到所述侧部(30)和所述中心支撑部(40)中并且沿着所述侧部(30)延伸，所述加强件(60)被配置为沿着所述侧部(30)和所述中心支撑部(40)之间的边界(35)弯曲。

2.根据权利要求1所述的座椅靠背，其特征在于，所述加强件(60)的被嵌入所述侧部(30)中的一部分还以所述加强件(16)的整体的横截面为大体上S形的方式弯曲。

3.根据权利要求2所述的座椅靠背，其特征在于，所述侧部(30)的与所述上部(10)相连接的至少一部分包括一个底壁(33)和两个侧壁(31、32)，以便具有一个大体上U形的横截面，且所述加强件(60)的被嵌入在侧部(30)中的部分在U形的底壁(33)和一个侧壁(31、32)中延伸，并以所述加强件(16)的整体的横截面为大体上S形的方式延伸到所述中心支撑部(40)。

4.根据权利要求3所述的座椅靠背，其特征在于，多个肋(38)被设置在U形的开口中，以便与所述底壁(33)和/或侧壁(31、32)牢固地连接以加强所述侧部(30)。

5.根据权利要求4所述的座椅靠背，其特征在于，所述肋具有直线形、X形或Z字形的横截面。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的座椅靠背，其特征在于，所述侧部(30)的一个下端限定一个用于组装座椅调角器的安装区域(50)，并且所述安装区域(50)设置有多个加强肋。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的座椅靠背，其特征在于，所述加强件(60)由片状材料形成。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的座椅靠背，其特征在于，所述加强件(60)在所述上部(10)和所述下部(20)之间的整个座椅高度上延伸。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的座椅靠背，其特征在于，所述中心支撑部(40)和/或所述下部(20)是片状的形状。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的座椅靠背，其特征在于，所述上部(10)、下部(20)和中心支撑部(40)在竖直的横截面中共同形成一个大体上非零高斯曲率的背部轮廓(100)。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的座椅靠背，其特征在于，所述热塑性材料是用纤维加强的聚酰胺。

12.根据权利要求11所述的座椅靠背，其特征在于，所述纤维是具有长度在0.1mm到1.2mm范围内的玻璃纤维或碳纤维。

13.根据权利要求12所述的座椅靠背，其特征在于，所述玻璃纤维或碳纤维具有从0.2mm到0.4mm范围的长度。

14.根据权利要求1-13中任一项所述的座椅靠背，其特征在于，所述加强件(60)由用连续纤维加强的热塑性材料形成。

15.根据权利要求14所述的座椅靠背，其特征在于，所述加强件(60)通过热压多层由单向连续纤维加强的热塑性材料而形成。

16.根据权利要求14所述的座椅靠背，其特征在于，所述加强件(60)通过热压单层由编织形式的双向连续纤维加强的热塑性材料而形成。

17.一种座椅，包括根据权利要求1-16中任一项所述的座椅靠背。

18.根据权利要求17所述的座椅，其特征在于，所述座椅为汽车座椅。