CN113165560B - 座椅和制造座椅的方法 - Google Patents

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Abstract

一种座椅包括具有周边的座椅表面和在周边上包覆模制到座椅表面上的托架。该托架具有周边并且框架在该托架周边上被包覆模制到该托架上。座椅在无紧固件的情况下装配。一种用于制造座椅的方法包括将托架包覆模制到座椅表面的周边上以形成座椅表面/托架组件，在模具中张紧座椅表面/托架组件并且将框架包覆模制到座椅表面/托架组件的周边上。

Description

座椅和制造座椅的方法
背景技术
本发明涉及一种悬挂式座椅，诸如织物座椅，并且更具体地涉及一种封装悬挂构件(诸如用于座椅的悬挂式织物)的边缘的方法，用于该悬挂构件的托架以及用该边缘封装的悬挂构件制成的座椅。
悬挂式或悬置的织物已普遍用作座椅的硬质表面和泡沫衬垫表面的替代物。这种悬挂式织物座椅表面可以以类似于硬塑料座椅的重量和相对低的成本提供泡沫衬垫表面的舒适性。有利地，悬挂式织物座椅使用悬挂式织物中的预设张力来提供增强的舒适性，该预设张力针对舒适性需要对于反作用力是可调节的，提供可调节的像素元件间距和可调节的像素化面部尺寸和形状。
在织物悬挂式座椅的制造中，托架以包覆模制工艺注射成型到织物上。该托架可以在该织物处于或不处于特定张力下的情况下包覆模制到该织物上。在未张紧的悬挂式织物上的包覆模制的托架的示例公开在Coffield，US 6,540,950、Coffield，US 6,966,606、Coffield等人，US 7,021,718和Coffield等人，US 7,159,293中。Coffield的US 7,618,572公开了在张紧的悬挂式织物上的包覆模制的托架的示例。然而，已经观察到，在已知的制造操作中，在模制过程期间，织物可被推向A表面(面向使用者的表面)，这产生不可接受的视觉外观并产生质量问题。
在织物模制到托架之后，需要二次操作以将托架/织物组件附接到悬挂式框架部件。这是确保在整个产品寿命期间适当地设定和保持张力的有效方法。然而，这种二次操作存在缺点。
这些二次操作的一个缺点是，在将托架包覆模制到织物上之后，并且在组装到框架之前，必须从托架的外部修整织物。修整织物是手工进行的，并且该工艺不完善。不适当修整的托架/织物组件可能在最终组件上表现为质量不佳、可能阻止托架与框架的适当的配合，并且因此托架可能不会与框架齐平，从而再次表现出质量不佳。
当前制造方法的另一个缺点是使用螺钉将托架/织物组件固定到框架。丢失或不正确地扭转螺钉会导致托架与框架之间的间隙以及托架的不一致的齐平，并且随着时间的推移，会导致托架从框架分离和脱出。此外，将托架设置在框架中的适当位置是需要体力的并且是劳动密集型的。这样，机器人有时用于将托架压入框架中。
其他缺点包括部件易于失效。已经发现，在托架的模制后装配拉伸期间，低湿度脆化(low moisture embrittlement)可导致托架失效。框架脆化也可能是由托架装配到结构框架期间的挠曲需求造成的。而且，由于多种颜色组合和着色剂添加剂污染，在托架到框架的模制后组装期间，部件也易于失效。
在美学上而言，当前的制造工艺也具有缺点。例如，当前的托架设计需要托架和框架之间的两到三个特征造型线条或接缝/分隔，以允许织物、托架和框架部件齐平地装配在产品整体表面上。由于制造要求和物理原因，框架内的托架位置限于特定位置。需要设计自由来增强未来产品的式样差异。
因此，需要一种具有包覆模制封装边缘的悬挂式织物座椅表面，该包覆成型封装边缘包覆模制到框架中。期望的是，该织物座椅表面封装边缘形成用于该表面的托架，并且该托架被包覆模制到框架中。仍然更期望的是，在没有紧固件的情况下完成托架到框架的安装，同时最小化可见的特征造型线条的数量。更期望的是，消除特征造型线条和间隙以减少或消除在整个座椅上的污垢和碎屑收集部。仍然更期望地，制造座椅的方法消除了费力的步骤，包括需要在托架包覆模制到织物上之后修整多余的织物。
发明内容
在一个方面，座椅包括具有周边的座椅表面和在该周边上包覆模制到座椅表面上的托架。该托架具有周边并且框架在该托架周边上被包覆模制到该托架上。在一个实施例中，座椅在没有紧固件的情况下组装，并且具有不多于一条的可见的特征造型线条。
在一个实施例中，座椅表面是织物，诸如织造织物。该织物可以由弹性和非弹性纤维的织物形成。或者，座椅表面可以是聚合物膜，诸如定向嵌段共聚物膜。
在一个实施例中，在座椅表面处于最小张力下时将托架包覆模制到座椅表面上，该张力足以维持织物张紧，并且在座椅表面/托架组件处于张力下时将框架包覆模制到座椅表面/托架组件上。在一个实施例中，座椅表面限定多个区域，并且其中区域中的张力不同于不同区域中的张力。
在一个实施例中，框架包括抵靠托架的止挡部，以防止座椅表面/托架组件从框架松动或拉出。
一种用于制造座椅的方法包括将托架包覆模制到座椅表面的周边上以形成座椅表面/托架组件，在模具中张紧座椅表面/托架组件并且将框架包覆模制到座椅表面/托架组件的周边上。
在一种方法中，在将托架包覆模制到座椅表面的周边上的步骤中，将座椅表面保持在最小张力下，并且在张紧步骤中设定座椅表面的期望张力。在一种方法中，座椅表面限定多个区域，并且其中区域中的张力不同于不同区域中的张力。
在将框架包覆模制到座椅表面/托架组件的周边上的步骤中，可消耗座椅表面/托架组件的周边的外部的任何多余织物。
在一种方法中，通过模具的一部分张紧座椅表面/托架组件。该座椅表面/托架可以形成为具有多个区域，并且施加到该座椅表面/托架上的张力在至少一个区域中不同于这些区域中的其他区域。
结合附图并结合所附权利要求书，根据以下描述，本装置的这些和其他特征和优点将变得清楚明白。
附图说明
在阅读以下详细描述和附图之后，本申请实施例的益处和优点对于相关领域的普通技术人员将变得更加清楚明白，其中：
图1A和图1B是已知的悬挂式座椅底部的图示，图1B是沿着图1A的线1B-1B截取的截面图；
图2A和图2B示出了在悬挂式座椅表面上包覆模制托架的已知方法(图2A)以及将已知的包覆模制的悬挂式座椅表面和托架安装到座椅底部框架的已知方法(图2B)；
图3A和图3B示出了根据本公开的将托架包覆模制在悬挂式座椅表面上的方法(图3A)以及将包覆模制的悬挂式座椅表面和托架安装到该设置的底部框架的方法(图3B)的一个示例；
图4示出了安装至座椅底部框架的包覆模制的悬挂式座椅表面的另一个实施例；和
图5是示出制造座椅的方法的示例的流程图。
具体实施方式
虽然本公开容许各种形式的实施例，但在附图中示出并将在下文中描述一个或多个实施例，应理解，本公开仅被认为是说明性的，而不旨在将本公开限制于所描述或说明的任何具体实施例。
参考附图，具体参考图1A和图1B，示出了具有悬挂构件的座椅10，诸如所示的通过根据本公开的托架固定在框架14中的悬挂式织物座椅底部表面12。如图2A中所示，在已知的座椅底部中，当座椅底部表面保持张紧时，将托架C包覆模制到座椅底部表面S上。在座椅底部表面中的张力被拉到大约最终产品(座椅)所需的张力，并且座椅底部表面(织物)在托架周边的外部的织物上的位置处固定在夹具P中。张力在座椅底部中被拉至安装至座椅的表面的大约最终期望张力。在将托架包覆模制到织物上之后，将织物修整到托架的外边缘。
如图2B中所示，在组装座椅底部时，将张紧的座椅表面S和托架C拉动(张紧)并安装到框架。在典型的安装中，该托架被插入到框架中的凹部或通道中并且然后通过紧固件F(诸如螺钉)被固定在位。螺钉在优选不可见的位置(如通过座椅底部的底部或通过座椅靠背的背部)被驱动穿过框架以使对座椅的视觉和美学影响最小化。
此外，如图2B所示，在将托架安装到框架的情况下，在座椅的可见部分上存在两条可见的特征造型线条V或接缝。这也影响座椅的视觉和美学吸引力。
现在参考图3A和图3B，示出了具有托架封装边缘18的悬挂式座椅构件10以及组装到座椅框架14上的座椅和封装边缘组件(在本文称为座椅表面/托架组件20)。图3A示出了具有包覆模制到表面22的边缘18的托架16的座椅表面22。托架16是半刚性的并且以最小的张力与表面22包覆成型。即，表面22被张紧，但不处于张力下，并且托架16被包覆模制到表面22的边缘18以形成座椅表面/托架组件20。可以预期的是，几乎不需要或不需要修整托架16周边的周边外部的表面22的材料，因为任何多余的材料将由框架14包覆模制，如下所述。托架16可以形成为具有一个或多个对准元件24。这种对准元件24的示例是所示的形成在托架16的内表面26上的对准凹部。
应当理解，悬挂式织物座椅10可以是座椅底部、座椅靠背、头枕或任何其他合适的表面，并且提及座椅、座椅表面等包括座椅底部、座椅靠背和头枕以及其他表面，所有这些都在本公开的范围和精神内。还应当理解，座椅表面、座椅等包括所有这样的座椅表面，包括例如织物座椅表面、聚合物膜表面等，其能够使座椅表面的边缘被封装，并且所有这样的座椅表面在本公开的范围和精神内。
在一个实施例中，座椅表面22可以包括织物座椅或聚合物膜表面。在一个示例中，织物座椅表面可以由纤维编织而成。在已知的织造织物中，在座椅底部表面的前后方向上或在座椅靠背表面或头枕中的上下方向上延伸的纤维或纱被称为经纱纤维。在一些已知的座椅表面中，经纱纤维是相对非弹性的，而纬纱纤维是弹性的，该纬纱纤维在横向于经纱纤维的一侧到另一侧的方向上延伸。经纱纤维可由例如线性弹性不超过约5％的聚酯纱形成；纬纱纤维可以由例如嵌段共聚物单丝形成，并且可以具有约15％-20％的线性弹性。在与本申请共同转让的Coffield的US 8,329,281中公开了这种座椅表面的一个示例，其全部内容通过引用整体并入本文。
其他座椅表面包括例如定向聚合物膜，诸如定向嵌段共聚物，例如模制的定向嵌段共聚物膜，诸如与本申请共同转让的Coffield等人的US 8,465,007中所公开的膜，并且其全部内容通过引用整体并入本文。
在组装或形成框架16时，座椅表面/托架组件20固定在形成模腔的一部分的模具的一部分中。固定座椅表面/托架组件20的模具的部分在座椅表面/托架组件20上施加向外的力以在座椅表面22中产生期望的张力。因此，不同于组装预张紧的座椅表面/托架组件，在本方法中，在座椅表面/托架组件20被包覆模制到框架14时在座椅表面/托架组件20上施加力以在座椅表面22中建立所需的张力。有利地，如图3B中所示，在本方法中，已经将力施加到托架16的位置重新定位到托架周边的内侧26，并且从周边的内侧将表面22从座椅表面/托架组件的中心向外或径向地推动。在实施例中，座椅表面22限定多个区域，并且区域中的张力可以不同于不同区域中的张力。区域可以是例如沿着座椅底部上的前后线或座椅靠背的顶部到底部线或围绕座椅周边。本领域技术人员将理解其他区域。
如图3B中所示，模具部分或张紧滑块T可包括对准元件A，其与托架对准元件24协作以确保托架16在模具中的正确对准。当布置在模具中时，座椅表面/托架组件20张紧至适当的张力，并且托架16形成模腔的一部分。框架14围绕托架16的一部分模制并包围托架16的一部分。如图3B中所示，当框架14和座椅表面/框架组件20从模具移除时，在框架14被包覆模制到托架16上的任何位置处存在单个可见的特征造型线条V，从而提供更美观的外观。应当理解，在座椅10的不可见或不太可见的区域中可以存在其他不可见的特征造型线条，诸如线V’。此外，不需要螺钉或其他紧固件来将座椅表面/框架组件20安装到框架14，从而减少了制造座椅10的材料、人力和时间。此外，目前将托架16包覆模制到座椅表面22上并且将框架14包覆模制到座椅表面/托架组件20上形成了材料彼此之间的机械和/或化学结合，从而提供了具有必要强度和完整性以满足车辆要求的结构。
图4示出了悬挂式座椅表面40的替代实施例，该悬挂式座椅表面具有托架封装边缘42以及组装到座椅框架44的座椅和边缘组件。在该实施例中，托架46又包覆模制到座椅表面48，其中座椅表面48在最小的张力中。当布置在模具中(未示出)时，托架46张紧至适当的张力并形成模腔的一部分，框架44围绕托架46的一部分模制并包围托架46的一部分。如图4中所示，当框架44和座椅表面/托架组件50从模具移除时，在框架44被包覆模制到托架46上的任何位置处存在单个可见的特征造型线条V，从而提供更美观的外观，并且不需要螺钉来将座椅表面/托架组件50安装到框架44。应当理解，在不可见或不太可见的区域中可以存在其他不可见的特征造型线条，诸如线条V’。
在图3B和图4的实施例中，可以理解，框架14、44的包覆模制的止挡部28、53横向于座椅表面22、48中的张紧方向D布置成抵靠托架16、46的壁30、54。框架14、44的止挡部28、53用于防止托架16、46从框架14、44中拉出，并确保当座椅表面/托架组件20、50模制到框架14、44中时，座椅表面22、48保持适当的张力。
参考图5，在封装用于座椅的悬挂式织物的边缘的一种预期的方法100中，在步骤102中预成形座椅表面，并且在步骤104中将托架包覆模制到座椅表面的周边上，以形成座椅表面/托架组件。该座椅表面/托架组件使用例如导销和在托架中围绕其周边的相对孔从托架注塑模具中移除。这些孔结合机器人运动在转移到下一模制步骤期间维持座椅表面/托架组件的适当定向、以及织物形状和形式。
座椅表面/托架组件被装载到结构框架工具中。由于省去了二次装配工序，框架工具几何尺寸可以具有增加的设计自由度。框架工具使用围绕托架的周边的一组传送销接纳座椅表面/托架组件，这些传送销对应于框架工具中的传送销。控制表面/托架组件的转移以便维持表面/托架组件中的总体形状、形式和张力。
在如步骤108所示的一种预期方法中，框架工具包括移动型芯，诸如在模具闭合之前和期间在托架上施加受控力的液压移动型芯。托架(以及由此织物)的张力可随区域而变化，以在座椅表面的不同区域中提供不同的张力。这允许座椅被配置成满足特定的舒适压陷力偏转(indention force deflection，IFD)目标。
然后，在步骤110，模具闭合并且在托架上注射框架材料。在一种方法中，框架材料被限制为不与织物接触。一旦框架材料固化或冷却，处于其分区域拉伸位置中的托架被保持在永久位置中。冷却后，打开模具并从模具中取出座椅，如步骤112所示。
在一个实施例中，该托架被阻挡以允许液压芯在封装过程的框架包覆模制步骤内拉伸表面/托架组件。
应当理解，具有封装边缘的本申请的悬挂式座椅和封装悬挂构件的边缘的方法提供了在现有已知座椅设计中无法实现的设计自由度。有利地，这种封装边缘座椅表面和方法增强了设计式样并且允许座椅的区分。这种封装边缘座椅表面和方法最小化或消除否则会导致座椅上的污垢和碎屑收集部的特征造型线条和间隙，并且有助于座椅清洁以改善车辆座椅的整体美观性。
在本公开中，词语(“一”)、(“一个”)被认为包括单数和复数两者。相反，在适当的情况下，对多个项目的任何引用应当包括单数。本领域技术人员将理解，相对方向术语诸如上、下、向后、向前等仅用于说明目的，而不旨在限制本公开的范围。
本文中提及的所有专利或专利申请均以引用的方式并入本文中，无论是否在本公开的文本中明确地如此。
从上文可以看出，在不脱离本发明的新颖概念的真实精神和范围的情况下，可以实现许多修改和变化。应当理解，不旨在或不应当推断出关于所示出的具体实施例的限制。本公开旨在由所附权利要求书涵盖落在权利要求书的范围内的所有此类修改。

Claims (16)

1.一种座椅，包括：
具有座椅周边的座椅表面；
托架，所述托架在所述座椅周边上包覆模制到所述座椅表面上，使得所述托架构成所述座椅表面的座椅边缘，所述托架具有托架周边；和
框架，所述框架在所述托架周边上被包覆模制到所述托架的一部分上并且和所述座椅表面接触，使得所述托架被至少部分地容纳在所述框架中且在所述框架和所述托架之间形成特征造型线条，所述特征造型线条沿着所述托架位于所述座椅边缘和所述托架周边之间，
其中，所述座椅具有不多于一条沿着所述座椅表面可见的所述特征造型线条。
2.根据权利要求1所述的座椅，其中，所述座椅表面是织物。
3.根据权利要求2所述的座椅，其中，所述织物是织造织物。
4.根据权利要求1所述的座椅，其中，所述座椅表面是模制的聚合物膜。
5.根据权利要求1所述的座椅，其中，所述托架在第一张力下被包覆模制到所述座椅表面上，且
所述框架在第二张力下被包覆模制到所述托架上，所述第二张力比所述第一张力大。
6.根据权利要求1所述的座椅，其中，所述框架包括抵靠所述托架的内壁的止挡部，所述内壁自所述座椅边缘向下延伸，并且
其中，所述托架包括布置在所述托架的内壁上的对准凹部，所述对准凹部位于所述座椅边缘和所述框架的所述止挡部之间。
7.根据权利要求1所述的座椅，其中，所述座椅表面限定了多个区域，并且
其中，所述座椅表面的第一区域具有第一张力，所述座椅表面的第二区域具有第二张力，所述第二张力不同于所述第一张力。
8.一种用于制造座椅的方法，包括：
将托架包覆模制到座椅表面的座椅周边上以形成座椅表面/托架组件，其中，所述托架构成所述座椅表面的座椅边缘，且所述座椅表面/托架组件具有组件周边；
在模具中张紧所述座椅表面/托架组件；和
将框架包覆模制到所述组件周边的一部分上并且使得所述框架和所述座椅表面接触，以使得所述托架被至少部分地容纳在所述框架中且在所述框架和所述托架之间形成特征造型线条，所述特征造型线条沿着所述托架位于所述座椅边缘和所述组件周边之间，
其中，所述座椅形成为具有不多于一条的可见的所述特征造型线条。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，在将所述托架包覆模制到所述座椅表面的所述座椅周边上的步骤中，将所述座椅表面保持在最小张力下，并且其中，在所述张紧步骤中设定所述座椅表面的所期望的张力。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，在将所述框架包覆模制到所述座椅表面/托架组件的所述组件周边上的步骤中消耗所述座椅表面/托架组件的周边的外部的任何多余织物。
11.根据权利要求8所述的方法，其中，所述座椅表面/托架组件是通过所述模具的一部分来张紧的。
12.根据权利要求8所述的方法，其中，所述座椅表面/托架具有多个区域，并且其中，施加到所述座椅表面/托架上的张力在至少一个区域中与所述区域中的其他区域不同。
13.根据权利要求8所述的方法，其中，当所述框架被包覆模制到所述托架上时在所述座椅表面中拉伸张力。
14.根据权利要求8所述的方法，其中，所述座椅表面限定了多个区域，并且其中，一个区域中的张力不同于不同区域中的张力。
15.一种座椅，包括：
具有座椅周边的座椅表面；
托架，所述托架在第一张力下在所述座椅周边上包覆模制到所述座椅表面上，所述托架具有托架周边；和
框架，所述框架在第二张力下在所述托架周边上被包覆模制到所述托架，所述第二张力大于所述第一张力，
其中，所述托架被至少部分地容纳在所述框架中并且所述框架抵靠所述座椅表面，以形成在所述框架与所述托架之间的特征造型线条，并且
其中，所述座椅具有不多于一条沿着所述座椅表面可见的所述特征造型线条。
16.一种座椅，包括：
具有座椅周边的座椅表面；
托架，所述托架在所述座椅周边上包覆模制到所述座椅表面上使得所述托架构成所述座椅表面的座椅边缘，所述托架具有托架周边；和
框架，所述框架在所述托架周边上被包覆模制到所述托架的一部分，使得所述托架被至少部分地容纳在所述框架中且在所述框架和所述托架之间形成特征造型线，所述框架在靠近所述座椅边缘处抵靠所述座椅表面，
其中，所述座椅具有不多于一条沿着所述座椅表面可见的所述特征造型线条。
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