CN113271817A - 包括具有压缩限制器的悬置织物的座椅 - Google Patents

Abstract

公开了一种悬置式织物座椅，所述悬置式织物座椅包括框架、悬置在所述框架中的编织织物、以及附接至所述编织织物的多个压缩限制器。所述编织织物由定向在第一方向上的单丝纤维和定向在横向于所述第一方向的第二方向上的纺织纤维形成。所述多个压缩限制器定向在所述第一方向上，并且由与所述编织织物相容的材料形成。还公开了一种制造悬置式织物座椅的方法。

Description

包括具有压缩限制器的悬置织物的座椅

背景技术

本发明涉及悬置织物座椅，更具体地涉及包括压缩限制器的悬置织物座椅。

座椅的舒适性通常有两种方式之一。第一，顺应性低的座椅形状可以让人感到舒适，比如硬靠背椅设计为模仿典型用户的体型。第二，座椅可以设计为很少或没有经设计的形状，但是具有很好的顺应性，比如泡沫衬垫座椅。

悬置织物或悬置式织物已被普遍用作座椅的硬表面和泡沫衬垫表面的替代品。此类经设计的悬置织物座椅表面可以按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，悬置织物座椅使用悬置织物中的预设张力提供更好的舒适性、横跨座椅表面分区地提供张力、并且针对倾斜运动学中的造型特性和舒适简档而容纳在弯曲框架中，可出于舒适性目的、针对反作用力来调整该预设张力。

悬置座椅织物可以由单丝纤维和填充纤维形成，单丝纤维被定向成横跨座椅表面(即，如图2中箭头1所展示的从一侧到另一侧)，填充纤维(典型地是纺织纤维)相对于单丝纤维呈90度定向，或沿座椅表面从上到下(或上下)定向，如图2中箭头2所展示的。织物悬置椅子在压缩方面可能有限制，因为当涉及到工程应力时，织物表面处于100％张力。当设计材料处于张力状态时，形状自然会形成直线，就像织物悬置座椅一样。

填充纤维在椅子上最终使用时也被拉伸且处于张力状态。纺织填充纤维与单丝纤维在拉锯战中竞争，从而控制织物的最终表面形状。座椅表面3由位于外周长的悬置框架支撑，并且抵抗织物的张力应力，但是其次控制单丝直线的座椅表面形状，直到填充方向扭曲了单丝直线，如图2中箭头4所展示的。

当负载椅子乘员时，单丝纤维可以设计为提供5％-20％的伸长率。相对高的伸长率和反作用力通过管理乘员压力图创建舒适的座椅表面。压力图是在早期座椅开发期间进行的研究，基于标准人体模型(AM50、AF05等)的重量和形状，同时使用座椅设计师和造型师所需的座椅形状。填充纤维可以具有相对低的1％-8％的伸长率，并且可以张紧以使单丝沿通常为直线的方向移动(图2)。然而，由于悬置织物椅子中的所有纤维都处于张力状态，因此椅子的最终形状是有限的。

悬置织物座椅的形状也可以限制在织物折叠形成边缘或折痕的区域，例如，如图2中5所示，在椅子靠背与座椅底部之间。椅子的功能和构造需要内部折叠，但这种折叠可能会导致在折叠处打褶或织物起皱。图4A示出了悬置织物椅子的框架线长度25与悬置织物中心线长度50。座椅靠背和座椅底部相交处的内部半径折叠5显示出最严重的织物打褶和/或线长度变化。

悬置织物椅子也使用多层织物制成。附加层可以包括例如皮革、乙烯基材料或聚酯内饰。附加层增加了悬置织物的厚度，这在最终椅子构造中形成内部折叠时也创建了物理线长度。在生产过程中，由于座椅表面的所有层都处于工程张力下，因此内部折叠可能会起皱。起皱会降低座椅的美观性并且也会对乘员的舒适性产生不利影响。

已经观察到，悬置座椅的另一个问题是悬置框架附近的区域。框架由比如玻璃填充尼龙等刚性材料形成，并且悬置织物不提供在框架附近区域的柔软的触感。直接在框架上添加泡沫是一种有助于舒适性的方法，然而，泡沫会擦伤和磨损，从而降低座椅的舒适性和整体外观。此外，泡沫的使用增加了对座椅造型师的设计自由度的限制。

因此，需要改进的悬置织物。这种织物用于座椅应用中，从而以相对轻和较小的轮廓提供较重和笨重的泡沫衬垫座椅的舒适性。有利地，使用悬置织物中的预设张力提供舒适性，可针对反作用力调节该预设张力，并且可横跨座椅表面分区地提供张力。具有悬置式织物的座椅可以固定至弯曲框架，从而增强倾斜运动学中的造型特性和舒适简档。

发明内容

公开了一种悬置式织物座椅，该悬置织式物座椅包括框架、悬置在该框架中的编织织物、以及附接至该编织织物的多个压缩限制器。编织织物可以由定向在第一方向上的单丝纤维和定向在横向于该第一方向的第二方向上的纺织纤维形成。在实施例中，多个压缩限制器定向在第一方向上。压缩限制器由与单丝纤维和纺织纤维中的一种或两种相容的材料形成，比如泡沫材料。

这种座椅使用悬置织物中的预设张力提供舒适性。张力可以根据反作用力进行调整，并且可以横跨座椅表面分区地张紧。悬置式织物可以固定至框架(比如弯曲框架)，用于增强倾斜运动学的造型和简档。

压缩限制器用作类似于弯曲构件的承拉/压缩构件，而不是将织物作为完全承拉构件。

压缩限制器安装在织物的与织物的乘员侧相对的表面上。当织物变形时，压缩限制器与织物粘合从而符合织物。在实施例中，编织织物形成座椅底部。

载体可以被定位在编织织物的外围上，并且载体固定至框架。载体可以被包覆模制到编织织物上。

座椅可以包括从框架的与编织织物相对的边缘延伸的柔性腿构件。弹性构件可以沿柔性腿构件从编织织物延伸。一种合适的弹性构件是泡沫构件。编织织物可以在泡沫构件上延伸从而为座椅提供一致的美观。

悬置式织物在单丝纤维的方向上形成曲线，而不妨碍悬置吊床效应或舒适性目标所需的压痕力偏转(IFD)。

制造悬置式织物座椅的方法，包括将编织织物定位在框架中并将多个压缩限制器固定至编织织物。多个压缩限制器可以与编织织物粘合。该方法可以包括将编织织物定位在载体中并且将载体固定至框架。载体可以被包覆模制到编织织物上。在这些方法中，其中，编织织物由定向在第一方向上的单丝纤维和定向在横向于该第一方向的第二方向上的纺织纤维形成，并且压缩限制器安装在织物上，如同通过在第一方向上将压缩构件粘合到织物上一样。

结合附图并结合所附权利要求，从以下描述中，本装置的这些和其他特征和优点将变得明显。

附图说明

在阅读以下详细说明和附图之后，本发明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明显，在附图中：

图1展示了现有技术的悬置织物椅子；

图2展示了图1的现有技术的悬置织物椅子的悬置织物上的张力；

图3展示了图1的现有技术的悬置织物椅子的悬置织物的自然拉伸方向；

图4A和图4B展示了根据实施例的悬置织物椅子的悬置框架线长度和悬置织物中心线长度；

图5展示了现有技术的悬置织物座椅形状；

图6展示了根据本公开内容的实施例的悬置织物座椅；

图7是图6的悬置织物座椅的立体俯视图；

图8是现有技术的悬置织物座椅的悬置织物的平面视图；

图9A和图9B是现有技术的悬置织物座椅的立体俯视图和横截面视图；以及

图10A至图10E展示了根据实施例的悬置织物椅子的弯曲框架系统的横截面视图。

具体实施方式

尽管本公开内容可以有各种形式的实施例，但是在附图中示出并且在下文中将描述一个或多个实施例，理解为仅将本公开内容视为说明性的，并且不旨在将本公开内容限制为所描述或展示的任何具体实施例。

参考图6和图7，混合悬置式织物座椅10包括织物座椅表面12和附接至座椅表面12的多个压缩限制器14。在实施例中，座椅表面12由单丝纤维16和填充纤维18的编织织物11形成，单丝纤维被定向成横跨座椅表面(即，从一侧到另一侧)并且被称为纬线纤维，填充纤维(典型地是纺织纤维)相对于单丝纤维16呈90度定向。纺织纤维18沿座椅表面12从上到下(或上下)定向，并且被称为经线纤维。Coffield的US 8,329,281中公开了一种编织织物11的示例，该专利与本申请一起被普通转让，该专利的公开内容以其全文并入本文。Coffield等人的US 8,857,033和Coffield的US 9,156,211中公开了单丝纤维16的示例，这些专利也与本申请一起被普通转让，这些专利的公开内容以其全文并入本文。

经线纤维或纱线18相对无弹性，并且伸长小于约12％至15％，并且优选地小于约5％。经线纤维18赋予织物11体积和厚度，并且(如果需要)能够为有色织物悬置座椅表面12着色。经线纤维18用于通过将单丝(纬线)纤维16拉出直线位置而使座椅表面12成形，以在整个悬置织物座椅表面中形成抛物线形状。经线纤维18可以由例如聚酯纱线或类似的合适的纺织材料形成。

典型地，纬线纤维16是弹性的，并且可以由例如嵌段共聚物单丝形成。这些纤维可以被定向，并且在定向过程后，当在应力应变曲线上测量时伸长超过10％、并在约30％以下。单丝纬线纤维16可以被定向和调节(如在高温下)，并且可以被分区地处理以获得座椅形状10的期望乘员压力图，从而使座椅10更舒适。

一个或多个压缩限制器14附接至座椅表面12。在实施例中，多个压缩限制器14安装在座椅表面12上，例如，座椅表面12的底表面20(与乘员表面22相对的表面)，并且这些压缩限制器限定混合织物24。通过提供压缩限制器14，混合织物24可以用作类似于弯曲构件的承拉/压缩构件，而不是作为100％的承拉构件，因为压缩发生在施加力的表面附近，而张力发生在相反的表面附近。这样，混合织物24可以通过考虑压缩限制器14的压缩强度来改变悬置座椅10的设计参数。用于形成压缩限制器14的一种这样的材料是泡沫材料，该泡沫材料可以提供常规悬置织物所需的舒适张力特性。包括压缩限制器14的混合织物24可以使用欧拉公式来设计，从而计算3点弯曲的弯曲强度。

压缩限制器14可以由合适的泡沫材料形成，例如聚酯嵌段共聚物。在实施例中，压缩限制器14可以由一种或多种热塑性共聚酯(TPC)形成，比如在DSM的商标名

下可用的。例如，压缩限制器14可以由

EM400 TPC、

EM460 TPC、

EL250 TPC等泡沫制成。

在实施例中，混合织物24可以通过将多个泡沫压缩限制器14永久地附接至织物11来形成。例如，泡沫压缩限制器14可以使用泡沫成型模塑装置制造并密封至织物11。例如，可以注入蒸汽以熔融/软化织物11的单丝纤维16和泡沫压缩限制器14从而在单丝纤维与泡沫压缩限制器之间创建粘合。混合织物24中的这种粘合特性允许织物11和泡沫压缩限制器14(作为混合织物24)用作悬置织物座椅表面12中的单个元件，并降低泡沫压缩限制器14在使用期间与织物24分离的风险，这可能导致悬置性能降低，并改变所需的座椅形状。

当混合织物24变形时，例如当织物24符合座椅10中的乘员时，压缩限制器14符合织物24，但也限制座椅表面12的移动量或变形量。

泡沫压缩限制器14和部分或全部织物11可以由相同材料或不同材料形成。例如，泡沫压缩限制器14和部分或全部织物11可以由TPC形成。在实施例中，压缩限制器14定向在单丝(例如纬纱、纤维)的方向上，并与纬线纤维16粘合。

在实施例中，悬置织物座椅10可以具有框架26和混合织物24，该混合织物包括编织织物11和多个压缩限制器14。混合织物24可以附接至并悬置在框架26上。混合织物24还可以用作其他结构的悬置织物，比如头枕、扶手、脚垫等，所有这些结构都在本公开内容的范围和精神内。

在实施例中，压缩限制器14由多个泡沫元件形成，这些泡沫元件具有被配置成在悬置时操纵混合织物24形状的形状/几何形状。泡沫元件14可以附接至织物的一侧20，并且起到限制织物24的压缩和提供横跨混合织物24的不对称内应力分布的作用。具有这种不对称应力分布的混合织物24可以弯曲，或者当安装在框架26上时，由于织物24的不平衡内应力可以自然弯曲(例如，参见图6和图7)。泡沫压缩限制器14可以使用单面粘合泡沫弯曲，从而在自由状态下形成曲线。压缩限制器14还可以在混合织物处于张力下时增强混合织物24的曲线。这样，压缩限制器14还可以充当织物上的张力限制器。

织物11的尺寸收缩可以在泡沫包覆模制过程中显示。嵌段共聚物织物纤维16可以在泡沫模塑的蒸汽注射期间退火，并且退火过程可以相对于泡沫包覆模制缩短织物线长度(参见图4A中的50)，从而创建弯曲泡沫。在泡沫成型模塑过程中，可以基于在腔分型线处(织物11与限定用于压缩限制器14的模具的模具工具或锚的接合处)的织物挤压或锚定来控制或限制退火量。

参考图10A至图10D，织物11、24可以以多种方式安装在框架26上。例如，可以在织物11、24的外围上形成载体28，并且载体28插入框架26的通道30中。载体28可以被包覆模制到织物11、24上，从而在织物11、24与载体28之间形成粘合。可以进行包覆模制，使得一些纤维(例如，单丝纤维16)在包覆模制过程中软化和/或熔融并与载体28材料熔合，从而在织物11、24与载体28之间创建牢固的粘合。多种材料可以用于载体28，例如与织物11、24材料相容的嵌段共聚物。本领域技术人员将认识到其他材料。还应理解，在将压缩限制器14固定至织物11之前或在将压缩限制器14固定至(混合)织物24之后，可以将载体28包覆模制到织物11、24上，并且这两种情形均由本公开内容设想。

在实施例中，保护屏障34(比如泡沫构件)可以提供在座椅乘员与悬置框架26硬点36之间(例如，参见图9A和图9B)，在许多座椅的座椅底部和后背靠垫上发现有这些硬点。靠垫支撑36设计为悬置框架26的一部分，该悬置框架为悬置织物座椅表面12提供结构并保持其张力。

在图10A至图10E所展示的实施例中，框架26可以由柔性区域38形成，该柔性区域包括例如在框架26中形成的狭缝40，这些狭缝被配置成在负载下收缩。腿42可以形成在框架26的边缘44附近，从而容纳、支撑和限制框架26的弯曲。在实施例中，腿42由弹性材料形成，以便在向框架26施加负载时以手风琴式方式弯曲从而支撑框架边缘44，如图10D所见。腿42可以由多种材料形成，比如热塑性弹性体(TPE)等。

保护屏障34(比如泡沫覆盖物)可以定位在框架边缘44和腿42上方，从而在座椅乘员与框架26之间提供保护屏障。泡沫34可以安装在织物24和/或载体28上，并沿腿42横向移动，从而进一步在乘员与框架26/腿42之间提供屏障。泡沫34可以通过泡沫载体48安装在织物24和/或载体28上，并且可以作为次要件或在次要工艺中与织物24或载体28粘合。如图10A至图10E所展示，泡沫34跟随腿42并且在负载施加到框架26时与腿42一起弯曲(也以类似手风琴的方式)。如图10E最佳所见，当框架26弯曲时，泡沫34靠在框架26边缘上，从而为座椅乘员提供屏障。

泡沫34可以有大约25到80牛顿的反作用力，从而使乘员感觉柔软。悬置织物11可以应用于泡沫34或在其上延伸，或者泡沫34可设计为在外观和样式上与悬置织物11匹配，从而确保座椅10的完全美学协同。

制造悬置织物座椅的方法包括将编织织物11定位在框架26中并将多个压缩限制器14固定至编织织物11从而形成混合织物24。织物11、24由定向在第一方向上的单丝纤维16和定向在横向于该第一方向的第二方向上的纺织纤维18形成。

压缩限制器14可以在将混合织物24定位在框架26中之前与织物11粘合，或者压缩限制器14可以在将织物11定位在框架26中之后与织物11粘合。织物11、24可以固定至载体28，并且载体28固定至框架26。

在方法中，载体28被包覆模制到织物11、24上。压缩限制器14可以定向在第一方向。

在本公开内容中，词语“一个/种(a/an)”视为包括单数和复数两者。相反，在适当情况下，对复数项的任何提及应包括单数。本领域技术人员应了解，比如上、下、向后、向前等相对方向术语仅仅是出于解释的目的，并不旨在限制本公开内容的范围。

在此提及的所有专利或专利申请都在此通过援引并入本文，无论是否在本公开内容的文本内明确这样做。

从前述内容可以看出，在不脱离本公开内容的新颖构思的真实精神和范围的情况下，可以进行许多修改和改变。应当理解，不旨在或不应推断出对所示出的具体实施例的限制。本公开内容旨在由所附权利要求覆盖落入权利要求范围内的所有此类修改。

Claims (20)

1.一种座椅，包括：

框架；

悬置在所述框架中的编织织物，所述编织织物由定向在第一方向上的单丝纤维和定向在横向于所述第一方向的第二方向上的纺织纤维形成；以及

附接至所述编织织物的多个压缩限制器。

2.如权利要求1所述的座椅，其中，所述多个压缩限制器由与所述单丝纤维和所述纺织纤维中的一种或两种相容的材料形成。

3.如权利要求2所述的座椅，其中，所述多个压缩限制器由泡沫材料形成。

4.如权利要求2所述的座椅，其中，所述多个压缩限制器定向在所述第一方向上。

5.如权利要求4所述的座椅，其中，所述多个压缩限制器安装在所述织物的与所述织物的乘员侧相对的表面上。

6.如权利要求1所述的座椅，其中，当所述织物变形时，所述多个压缩限制器与所述织物粘合从而符合所述织物。

7.如权利要求1所述的座椅，其中，所述编织织物形成座椅底部。

8.如权利要求1所述的座椅，进一步包括定位在所述编织织物的外围上的载体，并且其中，所述载体固定至所述框架。

9.如权利要求8所述的座椅，其中，所述载体被包覆模制到所述编织织物上。

10.如权利要求1所述的座椅，其中，所述框架包括柔性区域，所述柔性区域被配置成允许所述框架在负载下弯曲。

11.如权利要求10所述的座椅，其中，所述柔性区域包括所述框架中的一系列狭缝。

12.如权利要求10所述的座椅，进一步包括柔性腿构件，所述柔性腿构件从所述框架的与所述编织织物相对的边缘延伸。

13.如权利要求12所述的座椅，进一步包括弹性构件，所述弹性构件沿所述柔性腿构件从所述编织织物延伸。

14.如权利要求13所述的座椅，其中，所述弹性构件是泡沫构件。

15.如权利要求14所述的座椅，其中，所述编织织物在所述泡沫构件上延伸。

16.如权利要求1所述的座椅，其中，所述压缩限制器在承受乘员负载时，沿着所述压缩限制器安装在所述编织织物上的表面被压缩。

17.一种制造座椅的方法，包括：

将编织织物定位在框架中，所述编织织物由定向在第一方向上的单丝纤维和定向在横向于所述第一方向的第二方向上的纺织纤维形成；以及

将多个压缩限制器固定至所述编织织物。

18.如权利要求17所述的方法，其中，所述多个压缩限制器与所述编织织物粘合。

19.如权利要求17所述的方法，其中，所述多个压缩限制器定向在所述第一方向上。

20.如权利要求17所述的方法，进一步包括将载体包覆模制到所述编织织物上并且将所述载体固定至所述框架。

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