CN114364572B - 混合座椅结构以及包括该混合座椅结构的车辆 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种混合座椅结构，包括：主结构，该主结构由热塑性材料形成，注射模制为单件，并包括由左槽道、右槽道、底部槽道和顶部槽道形成的框架；其中，各槽道由外壁、内壁以及在该外壁和内壁之间延伸的连接壁来确定，各槽道的内壁形成框架的内侧，外壁和连接壁形成框架的外侧；且各槽道包括布置在槽道中的第一加强肋结构；左槽道的外壁包括第一加强件；以及右槽道的外壁包括第二加强件。

Description

混合座椅结构以及包括该混合座椅结构的车辆

背景技术

在汽车工业中，乘客座椅的框架和靠背通常由多个钢或铝部件来制造。这些部件由冲压、挤出或以其它方式形成的片材组合在一起。这种多部件方法涉及很多不同的操作和设备零件，以便形成和组合所有单独部件。例如，多个部件焊接或紧固在一起，以便形成单个座椅框架结构。在形成处理中涉及的部件越多，该处理就越昂贵。这种多部件处理通常只能在大经济规模下才合适，或者换句话说，当生产大量座椅时才合适。较低的批量生产水平通常证明这种多部件处理的成本并不合适。

另外，必须考虑汽车的总重量。例如，包含大量金属部件将增加汽车的质量，从而对燃料效率和性能产生负面影响。汽车还必须保持结构完整性和满足可应用安全标准，以便在发生碰撞时保护乘员。

因此，希望提供一种汽车座椅，它将多个部件集成至单个结构中，减少了包含的金属部件，提高了制造效率，降低了汽车总质量，且即使在汽车事故的情况下也保持结构完整性。

发明内容

在多个实施例中公开了一种混合座椅结构以及包括该混合座椅结构的车辆。

一种混合座椅结构，包括：主结构，该主结构由热塑性材料形成，注射模制为单件，并包括由左槽道、右槽道、底部槽道和顶部槽道形成的框架；其中，各槽道由外壁、内壁以及在该外壁和内壁之间延伸的连接壁来确定，各槽道的内壁形成框架的内侧，外壁和连接壁形成框架的外侧；且各槽道包括布置在槽道中的第一加强肋结构；第一加强件，该第一加强件邻近和覆盖左槽道的外壁的至少一部分；以及第二加强件，该第二加强件邻近和覆盖右槽道的外壁的至少一部分。

一种包括混合座椅结构的车辆座椅。

一种包括车辆座椅或混合座椅结构的车辆。

这些和其它特征和特性将在下面更特别地介绍。

附图说明

下面是附图的简要说明，其中，相同元件编号相同，并表示为用于示例说明本文公开的示例实施例，而不是为了限制本发明。

图1A和1B是表示根据实施例的、分别向左和向右倾斜的混合座椅结构的简化图；

图2是表示根据实施例的、包括面板的混合座椅结构的简化图；

图3是表示根据实施例的混合座椅结构的后视简化图；

图4是表示根据实施例的、包括分隔器槽道的混合座椅结构的简化图；

图5是表示根据实施例的、包括混合座椅结构的车辆座椅的简化图；

图6是根据实施例的、来自不包括面板的混合座椅结构的碰撞模拟的变形数据的视图；

图7是根据实施例的、来自包括面板的混合座椅结构的碰撞模拟的变形数据的视图；以及

图8是表示根据实施例的、包括混合座椅结构的车辆的简化图。

具体实施方式

这里公开的混合座椅结构将多个部件集成至单个结构中，减少了包含的金属部件，提高了制造效率，降低了汽车的总质量，且即使在汽车事故的情况下也保持结构完整性。

混合座椅结构能够包括主结构。例如，主结构能够由热塑性材料形成，并注射模制为单件。例如，主结构能够没有金属。主结构能够包括聚酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯(例如聚碳酸酯和苯乙烯的共聚物、聚苯醚-聚苯乙烯共混物)、聚酰亚胺(例如聚醚酰亚胺)、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯(ABS)、聚芳酯、聚甲基丙烯酸烷基酯(例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA))、聚烯烃(例如聚丙烯(PP)和聚乙烯)、高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE))、聚酰胺(例如聚酰胺酰亚胺)、聚芳酯、聚砜(例如聚芳基砜、聚磺酰胺)、聚苯硫醚、聚四氟乙烯、聚醚(例如聚醚酮(PEK)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚砜(PES))、聚丙烯酸化物、聚缩醛、聚苯并恶唑(例如聚苯并噻嗪吩噻嗪、聚苯并噻唑)、聚恶二唑、喔啉、聚均苯四酰亚胺、聚喹喔啉、聚苯并咪唑、聚羟吲哚、聚氧代异吲哚啉(例如聚二氧代异二氢吲哚)、聚均三嗪、聚哒嗪、聚哌嗪、聚吡啶、聚哌啶、聚三唑、聚吡唑、聚吡咯烷酮、聚碳硼烷、聚氧杂双环壬烷、聚二苯并呋喃、聚邻苯二甲酰胺、聚缩醛、聚酐、聚乙烯(例如聚乙烯醚、聚乙烯硫醚、聚乙烯醇、聚乙烯酮、聚卤乙烯、聚乙烯腈、聚乙烯酯、聚氯乙烯)、聚磺酸盐、多硫化物、聚脲、聚磷腈、聚硅氮烷、聚硅氧烷、含氟聚合物(例如聚氟乙烯(PVF)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚氟乙烯(PVF)、氟化乙烯-丙烯(FEP)、聚乙烯四氟乙烯(ETFE))、聚碳酸酯-硅氧烷嵌段共聚物、间苯二酚的对苯二甲酸酯(ITR)、N-苯基苯酚酞基双酚(PPP-BP)，或者它们的组合。优选是至少一个聚烯烃，例如聚丙烯或聚乙烯。

热塑性材料还能够包括纤维加强件，例如热塑性材料能够包括玻璃、滑石或碳中的至少一种。加强件可以成纤维的形式。纤维能够是长纤维(例如在模制之前10毫米至15毫米，且在模制后至少1毫米)、短纤维(例如0.2毫米至0.7毫米，或者小于1mm的模制前和模制后长度)、连续纤维、单向纤维或者它们的组合。主结构还能够包含滑石。优选是，主结构能够包括至少一种热塑性材料和加强材料，其中，热塑性材料包括聚丙烯或聚乙烯中的至少一种。加强材料能够包括玻璃纤维或滑石中的至少一种。

主结构能够包括框架，该框架由左槽道、右槽道、底部槽道和顶部槽道形成。各槽道能够由外壁、内壁以及在外壁和内壁之间延伸的连接壁来确定。各槽道的内壁能够形成框架的内侧，且外壁和连接壁能够形成框架的外侧。由槽道形成的框架的形状能够是多边形，例如矩形。

右槽道和左槽道的外壁能够有锥形形状，例如有邻近底部槽道外壁的较宽第一端以及邻近顶部槽道外壁的较窄第二端。在第一端和第二端之间的宽度比能够是从0.3至0.8，例如从0.4至0.7，例如从0.5至0.6。外壁能够由插入件来确定，该插入件模制于主结构中。例如加强件能够由第二材料来插入模制和/或覆盖模制。这种模制能够确定主结构的外壁。尽管本文所示的结构表示了平面形的外壁，但是本发明主题并不局限于此，能够以任何方式形成。在主结构的一部分覆盖模制于加强结构上的示例中，主结构的槽道的拔模角度能够选择为允许分离至少两部分模具。加强件能够是如本文确定的金属或短切纤维复合热塑性塑料或层压件。加强件能够是任何数量的结构，包括形成摇枕形的金属。加强件能够由真空成形的热塑性塑料来形成，具有在其中确定内腔的复合外部。

头靠附接结构能够由第二材料插入模制和/或覆盖模制。头靠附接结构能够是插入模制和/或覆盖模制的简单金属管。不过，头靠附接结构能够是将由头靠形成连接部件的任何形状，例如成凸形/凹形关系。

各槽道(左、右、顶部、底部)能够包括布置在槽道中的第一加强肋结构。例如，第一加强肋结构能够具有对角线图案、X形图案、蜂窝图案或者它们的组合。术语“图案”能够指一系列重复的几何单元。例如，X形图案能够包括位于正方形或矩形盒形状内的两个交叉肋(成“X”形)的单元(例如如图3中所示，右槽道)。然后，这些单元在槽道内彼此相邻地重复。肋的图案能够对于所有四个槽道都相同，或者也可选择，两个或更多槽道能够包括不同的肋图案。例如，左槽道、右槽道和顶部槽道能够包括X形肋图案，而底部槽道能够包括对角线肋图案(例如位于正方形或矩形盒形状内的单个肋)。槽道中未由肋占据的空间能够选择地填充有泡沫，用于另外加强。

肋图案的肋密度(即每单位面积的肋数量)能够变化。例如，肋密度和/或肋数量的增加能够导致弯曲和/或扭转刚性的增加。例如，根据应用，能够在需要更大刚性的结构的位置中使用更密集的肋图案。类似地，当需要减小结构的刚性和/或重量时能够使用更小密度的肋图案。

肋密度能够以多种方式变化。例如，单肋、不交叉图案(例如在图3中所示的对角线图案，底部槽道)能够包括相对更少的肋，因此更低密度。多肋、交叉图案(例如类似于图3中所示的X形图案，右槽道)能够包括相对更多的肋，因此更密集。

肋密度还能够取决于肋图案中重复单元的选择数量。作为参考，如图3中所示的右槽道包括8个重复的“X”形单元。当在相同槽道中包括更多数量的重复单元时，肋密度增加。当在相同槽道中包括更少数量的重复单元时，肋密度降低。例如，各槽道能够包括2至50个重复的肋图案单元，例如2至20个重复的肋图案单元，例如2至10个重复的肋图案单元。

肋密度还能够取决于选择的肋角度。例如参考对角线图案，在肋和槽道的壁之间形成的交叉角(例如如图3中所示的角度13)能够是从5度至85度，例如从15度至70度，例如从30度至55度，例如从40度至50度。更大的交叉角能够导致例如更密集的肋图案。

参考X形图案，在“X”形中的两个肋之间形成的交叉角能够是从15度至165度，例如从30度至150度，例如从45度至135度，例如从60度至120度，例如从75度至105度。交叉角能够是由“X”形状的两个肋的交叉产生的四个角中的任何一个(例如如图3中所示的角度15或角度17)。例如，角度(15)能够是15度至90度，例如从15度至60度或从60度至90度。交叉角越接近90度，X形图案变得越像正方形(例如如图6中所示，最右侧槽道)。交叉角越远离90，X形图案变得越像矩形(例如如图6中所示，中心分隔器槽道)。

左槽道的外壁能够包括第一加强件。右槽道的外壁能够包括第二加强件。第一加强件和/或第二加强件还能够包括开口，例如设置成与车辆的白车身(body in white)(或称车身本体)配合的开口或设置成与座椅安全带配合的开口。第一加强件和/或第二加强件能够在外壁的至少一部分上延伸。

第一加强件和第二加强件能够包括金属片材、如上述由纤维加强的热塑性层压件(例如关于主结构)或者它们的组合。金属片材的厚度能够为1.0毫米(mm)至3.0mm，例如1.5mm至2.5mm，例如1.75mm至2.25mm。热塑性层压件的厚度能够为1.5mm至5mm，例如2.0mm至4.0mm，例如2.5mm至3.5mm。纤维能够是例如玻璃纤维、碳纤维或者它们的组合。

混合座椅结构还能够包括头靠附接结构。头靠附接结构能够与主结构连接，例如通过附接在框架上，例如延伸穿过顶部槽道的外壁和穿过顶部槽道的加强肋结构。头靠附接结构能够设置成与头靠部件配合，例如，头靠附接结构包括至少两个管或至少两个杆。混合座椅结构能够包括用于连接安全带的安全带部件，该安全带在使用时横过混合座椅结构延伸。

主结构能够包括第一交叉结构，该第一交叉结构在顶部槽道和左槽道相交的角部以及底部槽道和右槽道相交的角部之间对角地延伸。主结构能够包括第二交叉结构，该第二交叉结构在顶部槽道和右槽道相交的角部以及底部槽道和左槽道相交的角部之间对角地延伸。因此，第一和第二交叉结构一起能够形成在框架内壁之间的X形。交叉结构从主结构延伸的角部能够选择地包括附加支承肋(例如如图3中的主结构的角部中所示)。

各交叉结构能够包括由至少两个相邻壁形成的槽道。各交叉结构能够包括布置在槽道中的第二加强肋结构。本文中关于第一加强肋结构所述的特征和功能也能够应用于第二加强肋结构。例如，第二加强肋结构能够有对角线图案、X形图案、蜂窝图案或者它们的组合。根据应用，第二加强肋结构能够与第一加强肋结构匹配或不同。例如第一加强肋结构能够比第二加强肋结构更致密(即更硬)。也可选择，第二加强肋结构能够比第一加强肋结构更致密(即更硬)。槽道的壁的厚度能够为从1.3mm至3.5mm，例如从2.0mm至3.0mm，例如从2.25mm至2.75mm。交叉结构的厚度与壁的厚度的比率能够为从0.3至1.2，例如从0.5至1.0，例如从0.7至0.9。

混合座椅结构能够包括在槽道(左、右、顶部、底部)的内壁之间延伸的面板。面板能够覆盖第一交叉结构和第二交叉结构。面板能够包括由纤维加强的热塑性材料、金属片材(例如钢或铝片材)或者它们的组合。上面介绍了关于主结构的可能热塑性材料和加强件的示例。面板的厚度能够为从0.5mm至2.0mm，例如从1.0mm至1.5mm，例如从1.2mm至1.4mm。

所述主结构能够包括分隔器槽道，该分隔器槽道有第一侧壁、第二侧壁以及在第一侧壁和所述第二侧壁之间延伸的第三连接壁。例如，第一侧壁和第二侧壁能够垂直于第三连接壁。分隔器槽道能够位于左槽道和右槽道之间，并在顶部槽道和底部槽道之间延伸。当存在分隔器槽道时，主结构能够包括两个X形，这两个X形由第一和第二交叉结构(如本文所述)形成，并定位成在分隔器槽道的各侧彼此相邻。

分隔器槽道能够包括第三加强件。例如，第三加强件能够延伸穿过分隔器槽道的中心，例如在分隔器槽道内，隐藏而不可见(例如见图6中的元件79)。第三加强件的两个相对端(例如见图4中用参考标号79标记的两个端部中的每一个)能够从分隔器槽道伸出并变得可见。第三加强件的两端能够包括例如设置成与车辆的白车身配合的开口或设置成与安全带配合的开口。类似于第一加强件和第二加强件，第三加强件能够包括金属、由纤维加强的热塑性层压件或者它们的组合，优选是金属板。

车辆座椅能够包括本文所述的混合座椅结构。

通过参考附图能够更完整地理解本文中公开的部件、处理和装置。这些附图(在本文中也称为“图”)只是基于方便和容易展示本发明的示意表示，因此并不用于表示装置或它的部件的相对大小和尺寸和/或确定或限制示例实施例的范围。尽管为了清楚而在下面的说明中使用了特定术语，但是这些术语只是用于表示选择用于在附图中表示的实施例的特定结构，而并不用于确定或限制本发明的范围。在附图和下面的说明中，应当理解，相同的数字标记是指相同功能的部件。

下面参考图1-5，混合座椅结构(10，100)包括形成为单件的主结构(12，112)。框架由左槽道(14)、右槽道(16)、底部槽道(18)和顶部槽道(20)形成。各槽道(14、16、18、20)由外壁(22、28、34、40)、内壁(24、30、36、42)以及在外壁和内壁之间延伸的连接壁(26、32、38、44)来确定，其中，各槽道的内壁形成框架的内侧，外壁和连接壁形成框架的外侧。各槽道(14、16、18、20)包括布置在槽道中的第一加强肋结构(46、48、50、52)(图3)；左槽道(14)的外壁(22)包括第一加强件(76)；右槽道(16)的外壁(28)包括第二加强件(78)。框架还包括头靠附接结构(80)，该头靠附接结构(80)延伸穿过顶部槽道的外壁(40)和穿过顶部槽道的加强肋结构(52)。第一加强件(76)、第二加强件(78)和第三加强件(79)包括设置成与车辆的白车身配合的开口(23)。

加强件(76、78)能够由与一个或多个连接壁(26、32、38、44)不同的第一材料来形成。槽道(14、16)能够插入模制和/或覆盖模制在第一加强件上。外壁(28，22)能够由暴露的第一材料来确定。第一材料能够由钢或复合材料(例如本文公开的层压件)来形成。槽道(14、16)能够由填充聚丙烯形成，例如填充有短切玻璃纤维的聚丙烯，例如STAMAX。

头靠附接结构(80)能够由与一个或多个连接壁(26、32、38、44)不同的材料来形成。顶部槽道(20)能够插入模制和/或覆盖模制在头靠附接结构上。头靠附接结构(80)能够由钢形成。顶部槽道(20)能够由填充聚丙烯形成，例如填充有短切玻璃纤维的聚丙烯，例如STAMAX。

本发明的组分能够包括在薄片中，也称为层片。这种薄片能够(但不必须)包括纤维。当包括时，纤维能够包括具有一个或多个本发明组分的纤维(例如通过使熔融或溶解在溶剂中的组分通过喷丝头来制备)、碳纤维、玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维、陶瓷纤维、玄武岩纤维和/或类似物。在一些这样的薄片中，纤维能够分散在基质材料内，该基质材料包括例如本发明组分、热塑性材料和/或热固性材料中的一个或多个。

这种薄片中的纤维能够布置成任何合适方式。为了示例说明，纤维能够沿单个方向对齐；例如，薄片能够是单向(例如单向带)。为了进一步示例说明，纤维能够布置成编织构造，例如成平面、斜纹、缎纹、篮子、纱罗、模拟纱罗或类似编织物。为了进一步示例说明，薄片能够是无纺(例如干铺设、湿铺设、纺熔等)，其中，纤维多方向地布置在片材或网中，并通过缠结和/或热和/或化学结合(而不是编织或针织)而彼此连接。如所述，包含一个或多个本发明组分的一些薄片可以不包含纤维；例如，这样的薄片能够包括这些组分的片材或膜。还公开了层压件，该层压件能够包括以任何合适的接合处(layup)(例如不对称或对称)布置的任何两个或更多上述薄片。

本发明的组分还能够包括在皮-芯(例如夹层、ABA等)复合材料中，其中，当与芯相比时相对薄和硬的皮布置在当与皮相比时相对厚和低密度的芯的一侧或两侧。例如，芯能够包括泡沫(例如开孔或闭孔)、蜂窝结构、轻木和/或类似物，且皮能够包括纤维加强层压件。这种皮-芯复合材料能够包括一个或多个本发明的组分，其中，它的皮能够包括一个或多个上述任何薄层和层压件，和/或它的芯能够包括一个或多个本发明的组分。

还公开了包括一个或多个本发明组分的模制材料，该模制材料可以合适地用于例如注射模制和/或压缩模制。这种模制材料能够提供为粒料。公开的模制材料能够包括填料，例如滑石、碳酸钙、不连续或短纤维(例如包括任何上述纤维类型)和/或类似物。

本发明的组分能够包括在制品中。为了示例说明，这样的制品能够包括一个或多个任何上述薄片、层压件和皮-芯复合材料和/或任何上述模制材料。在包括一个或多个薄片、层压件和/或皮-芯复合材料的这种制品中，薄片、层压件和/或皮-芯复合材料能够通过覆盖模制、压缩模制和/或类似方式而粘接在模制材料上。

下面参考图3，混合座椅结构(10)包括第一交叉结构(54)，该第一交叉结构(54)在框架内在顶部槽道(20)和左槽道(14)相交的角部以及底部槽道(18)和右槽道(16)相交的角部之间对角地延伸。主结构(12、112)还包括第二交叉结构(56)，该第二交叉结构(56)在框架内在顶部槽道(20)和右槽道(16)相交的角部以及底部槽道(18)和左槽道(14)相交的角部之间对角地延伸。第一交叉结构和第二交叉结构一起形成在框架的内壁(24、30、36、42)之间的X形(图3)。各交叉结构(54、56)包括由至少两个相邻壁(55、57、58、60)形成的槽道，且各交叉结构(54、56)还包括布置在槽道中的第二加强肋结构(59、61)。

混合座椅结构(10)还能够包括在槽道(14、16、18、20)的内壁(24、30、36、42)之间延伸的面板(70)(图2)。面板(70)覆盖第一交叉结构(54)和第二交叉结构(56)。面板(70)有第一表面和相对的第二表面，第一表面面向连接壁的方向，即座椅前部，且第二表面面向相反的方向，即座椅后部。优选是，面板覆盖交叉结构，使得第二表面面向交叉结构，例如在相邻位置，即面板的第二表面与交叉结构相邻。当面板(70)覆盖交叉结构(54、56)时，当朝向框架槽道的连接壁看时，交叉结构(54、56)可以是不可见或较少可见。面板(70)可以在槽道的内壁之间延伸，因此在框架的内侧内延伸。由槽道(14，16，18，20)形成的框架的形状是矩形。右槽道和左槽道的外壁(28、22)有锥形形状，具有邻近底部槽道的外壁(34)的较宽第一端和邻近顶部槽道的外壁(40)的较窄第二端，在第一端和第二端之间的宽度(W)比为0.3至0.8(图3)。

面板(70)能够由与一个或多个连接壁(26、32、38、44)不同的第一材料来形成。槽道(14、16)能够插入模制和/或覆盖模制在面板上。面板(70)的一个或多个后主表面或前主表面能够由暴露第一材料来确定，该暴露第一材料没有由混合座椅结构(10)的其它部件覆盖模制。第一材料能够由钢或复合材料(例如本文公开的层压件)来形成。混合座椅结构(10)的其它部件能够由填充聚丙烯形成，例如填充有短切玻璃纤维的聚丙烯，例如STAMAX。

下面参考图4，主结构(12，112)还包括分隔器槽道(114)。分隔器槽道(114)能够将主结构分成两个部分，例如在汽车后部的两个相邻的乘客就座部分(例如如图5中所示)。分隔器槽道(114)能够有第一侧壁(116)、第二侧壁(118)以及在第一侧壁(116)和第二侧壁(118)之间延伸的第三连接壁(120)，其中，分隔器槽道位于左槽道(14)和右槽道(16)之间，并在顶部槽道(20)和底部槽道(18)之间延伸。第一侧壁(116)和第二侧壁(118)垂直于第三连接壁。如图6中所示，位于分隔器槽道(114)中的肋比位于主结构的其余部分中的肋更成矩形和密度更小。分隔器槽道(114)包括第三加强件(79)。该第三加强件(79)能够延伸穿过分隔器槽道的中心，即在分隔器槽道内，隐藏而不可见(例如见图6中的元件79)。第三加强件的两个相对端(例如见图4中用参考标号79标记的两个端部中的每一个)能够从分隔器槽道(114)伸出和变得可见。

下面参考图5，车辆座椅(200)包括混合座椅结构(10，100)。安全带部件(81)延伸穿过混合座椅结构(10、100)。图8表示了车辆座椅(200)包括在车辆(300)中的混合座椅结构(10、100)。

下面的示例只是示例表示这里公开的混合座椅结构，而并不用于限制本发明的范围。

示例

示例1

测试了混合结构(100)的变形图案和刚性，该混合结构(100)包括单个成形的热塑性塑料零件，如本文公开。使用计算机辅助工程(CAE)模拟软件来进行实验测试，更具体地说，在LS-DYNA(能够模拟复杂实际世界问题的通用有限元程序)中的等值线图位移分析系统。

图6和7中所示的箭头表示三个方向的负载力。该力将表示座椅在撞击时经受的力。换句话说，在汽车事故时施加到安全带上的力。为了符合安全标准(例如ECE-14安全带拉力测试)，用13.5千牛顿(kN)的各力进行测试。车辆座椅结构必须抵抗这种力，并在事故中保持结构完整性。

在第一测试中，测试了没有面板(70)的混合座椅结构(100)。来自该测试的数据表示在图6中。混合座椅结构(100)由30％长玻璃纤维加强的聚丙烯(可商购为STAMAX^TM)来形成。该结构还包括厚度为1.5毫米的中等强度钢板加强件。如图6中所示，使用X形加强肋图案。该结构的外周槽道包括比中心分隔器槽道更多数量的重复X形单元。在外周槽道的“X”形中的两个肋之间形成的交叉角与在中心分隔器槽道中的交叉角相比更接近90度。与中心分隔器相比，这增加了外周边的刚性。混合座椅结构(100)重4.3千克。

在模拟事故的过程中，混合座椅结构(100)的最大变形为11毫米。最大变形是指混合座椅结构沿负载力的方向从它的初始状态变形的距离。混合座椅结构(100)的热塑性材料也保持在弹性区域中。这表明在汽车事故的情况下，即使没有面板，本文公开的混合座椅结构(100)也保持结构完整性。

为了进一步比较，例如在轻型商用车辆如货车中发现的全金属座椅结构(8件中等强度钢的管形组件，总重量为5千克)在如上述的模拟事故力作用下的最大变形为31毫米。这表明本文公开的混合座椅结构(100)能够实现明显优于全金属设计座椅结构的刚性，同时还降低了结构的总重量。

在第二测试中，测试了具有面板(70)的、在第一测试中使用的混合座椅结构(100)。面板(70)由30％长玻璃纤维加强的聚丙烯(可商购为STAMAX^TM)来形成。来自该测试的数据表示在图7中。如图所示，第二测试表明应力分布的均匀性与第一测试相比显著改善。换句话说，第二测试中的模拟事故不会在测试结构中引起那么多的集中应力点。类似于第二测试，变形水平保持非常低。在模拟事故时，具有面板(70)的混合座椅结构(100)的最大变形为5.2毫米。这表明本文公开的混合座椅结构(100)即使在汽车事故的情况下也保持结构完整性。

如所述，本文公开的混合座椅结构将多个部件集成至单个结构中，减少了包含的金属部件，提高了制造效率，降低了汽车的总质量，且即使在汽车事故的情况下也保持结构完整性。

这里公开的混合座椅结构插入件至少包括以下方面。

方面1：一种混合座椅结构(10、100)，包括：主结构(12、112)，该主结构(12、112)由热塑性材料形成并注射模制成单件，其包括由左槽道(14)、右槽道(16)、底部槽道(18)和顶部槽道(20)形成的框架，其中，各槽道(14、16、18、20)由外壁(22、28、34、40)、内壁(24、30、36、42)以及在外壁与内壁之间延伸的连接壁(26、32、38、44)来确定，各槽道的内壁形成框架的内侧，外壁和连接壁形成框架的外侧，各槽道(14、16、18、20)包括布置在槽道中的第一加强肋结构(46、48、50、52)；左槽道(14)的外壁(22)包括第一加强件(76)；右槽道(16)的外壁(28)包括第二加强件(78)。

方面2：根据方面1的混合座椅结构，其中，主结构(12、112)还包括：第一交叉结构(54)，该第一交叉结构(54)在框架内在顶部槽道(20)和左槽道(14)相交的角部以及底部槽道(18)和右槽道(16)相交的角部之间对角地延伸；以及第二交叉结构(56)，该第二交叉结构(56)在框架内在顶部槽道(20)和右槽道(16)相交的角部以及底部槽道(18)和左槽道(14)相交的角部之间对角地延伸，第一交叉结构和第二交叉结构一起形成在框架的内壁(24、30、36、42)之间的X形。

方面3：根据方面2的混合座椅结构，其中，各交叉结构(54、56)包括由至少两个相邻壁(55、57、58、60)形成的槽道，且各交叉结构(54、56)还包括布置在槽道中的第二加强肋结构(59、61)。

方面4：根据前述方面中任意一项的混合座椅结构，还包括面板(70)，该面板(70)在槽道(14，16，18，20)的内壁(24，30，36，42)之间延伸。

方面5：根据方面4的混合座椅结构，其中，面板(70)覆盖第一交叉结构(54)和第二交叉结构(56)，面板(70)包括由短切纤维加强的热塑性材料、金属片材、由连续纤维加强的热塑性层压件或者它们的组合，面板(70)的厚度为从0.5mm至2.0mm。

方面6：根据前述方面中任意一项的混合座椅结构，其中，第一加强件(76)和第二加强件(78)包括厚度为从1.00mm至3.00mm的金属片材，或者厚度为从1.5mm至5mm的、由连续玻璃纤维或连续碳纤维加强的热塑性层压件。

方面7：根据前述方面中任意一项的混合座椅结构，其中，由槽道(14，16，18，20)形成的框架的形状是多边形，优选是矩形。

方面8：根据前述方面中任意一项的混合座椅结构，其中，右槽道和左槽道的外壁(28，22)有锥形形状，具有邻近底部槽道的外壁(34)的较宽第一端和邻近顶部槽道的外壁(40)的较窄第二端，优选是，第一端和第二端之间的宽度(W)比为从0.3至0.8。

方面9：根据前述方面中任意一项的混合座椅结构，其中，主结构还包括分隔器槽道(114)，该分隔器槽道有第一侧壁(116)、第二侧壁(118)以及在第一侧壁(116)和第二侧壁(118)之间延伸的第三连接壁(120)，分隔器槽道位于左槽道(14)和右槽道(16)之间，并在顶部槽道(20)和底部槽道(18)之间延伸，第一侧壁(116)和第二侧壁(118)垂直于第三连接壁，优选是，分隔器槽道(114)包括第三加强件(79)，该第三加强件(79)延伸穿过分隔器槽道(114)的中心和从分隔器槽道(114)伸出。

方面10：根据前述方面中任意一项的混合座椅结构，还包括安全带部件(81)，该安全带部件(81)横过混合座椅结构(10、100)延伸。

方面11：根据前述方面中任意一项的混合座椅结构，其中，第一加强肋结构(46、48、50、52)、第二加强肋结构或者它们的组合具有对角线图案、X形图案、蜂窝图案或者它们的组合。

方面12：根据前述方面中任意一项的混合座椅结构，其中，第一加强件(76)、第二加强件(78)、第三加强件(79)或者它们的组合包括设置成与车辆的白车身配合的开口(23)或设置成与座椅安全带配合的开口(23)。

方面13：根据前述方面中任意一项的混合座椅结构，其中，主结构(12、112)没有金属。

方面14：根据前述方面中任意一项的混合座椅结构，还包括头靠附接结构(80)。

方面15：根据方面14的混合座椅结构，其中，头靠附接结构延伸穿过顶部槽道的外壁(40)和穿过顶部槽道的加强肋结构(52)。

方面16：根据前述方面中任意一项的混合座椅结构，其中，主结构的热塑性材料包括聚丙烯或聚乙烯中的至少一个，主结构还能够包括加强材料，该加强材料包括玻璃和滑石中的至少一个。

方面17：根据前述方面中任意一项的混合座椅结构，其中，第一加强肋结构(46、48、50、52)包括对角肋图案，在肋和槽道的壁之间形成的交叉角(13)为5度至85度，优选是15度至70度，优选是30度至55度，优选是40度到50度。

方面18：根据前述方面中任意一项的混合座椅结构，其中，第一加强肋结构(46、48、50、52)包括X形图案，在“X”形中的两个肋之间形成的交叉角(15、17)为15度至165度，优选是30度至150度，优选是45度至135度，优选是60度至120度，优选是75度至105度。

方面19：一种车辆座椅(200)，包括根据前述任一方面的混合座椅结构(10，100)。

方面20：一种车辆，包括根据方面19的车辆座椅(200)或根据方面1-18中任一方面的混合座椅结构(10、100)。

总的来说，本发明可选择地包括或基本包括本文公开的任何合适的部件。本发明能够另外或可选择地配制成不含或基本不含在现有技术组分中使用的或另外对于实现本发明的功能和/或目的不是必需的任何组分、材料、成分、佐剂或物质。涉及相同组分或性质的所有范围的端点是包含性，并可独立地组合(例如，“小于或等于25wt％，或5wt％至20wt％”的范围包括“5wt％至25wt％”的范围的端点和所有中间值等)。除了更宽的范围之外，公开更窄的范围或更具体的组并不是对更宽的范围或更大的组的放弃。“组合”包括共混物、混合物、合金、反应产物等。而且，术语“第一”、“第二”等在本文中不表示任何顺序、数量或重要性，而是用于表示一个元件(不同于另一元件)。本文中的术语“一”和“一个”以及“该”不表示数量的限制，并应当解释为覆盖单数和复数，除非本文另外说明或与上下文明显矛盾。“或”的意思是“和/或”。在整个说明书中，引用“实施例”的意思是结合该实施例所述的特殊元件(例如特征、结构和/或特性)包括在本文所述的至少一个实施例中，并可以存在或不存在于其它实施例中。另外，应当理解，所述元件可以在各种实施例中以任何合适的方式组合。

结合数量使用的修饰语“大约”包括所述值，且有由上下文所规定的含义(例如包括与特定数量的测量相关的误差程度)。除非另外说明，术语“前”、“后”、“底部”和/或“顶部”在本文中只是用于方便描述，而不是局限于任何一个位置或空间方位。“可选的”或“可选地”是指随后所述的事件或情况能够发生或能够不发生，且该描述包括事件发生的情况和事件不发生的情况。除非另外说明，本文使用的技术和科学术语具有与本发明所属领域的技术人员通常理解的含义相同的含义。

所有引用的专利、专利申请和其它参考文献都整个被本文参引。不过，当本申请中的术语与参引文献中的术语矛盾或冲突时，来自本申请的术语优先于来自参引文献的冲突术语。当本申请要求在先申请的优先权时，该在先申请整个被本文参引。

尽管已经介绍了特殊实施例，但是申请人或本领域其它技术人员能够想到目前无法预见或可能无法预见的替代、修改、变化、改进和实质等同物。因此，提交的和可能修改的附加权利要求将包含所有这样的替代、修改、变化、改进和实质等同物。

Claims (17)

1.一种混合座椅结构(10，100)，包括：

主结构(12、112)，所述主结构由热塑性材料形成，并注射模制为单件，所述主结构包括：

框架，所述框架由左槽道(14)、右槽道(16)、底部槽道(18)和顶部槽道(20)形成，

其中，各槽道(14、16、18、20)由外壁(22、28、34、40)、内壁(24、30、36、42)以及在外壁与内壁之间延伸的连接壁(26、32、38、44)来确定，各槽道的内壁形成框架的内侧，外壁和连接壁形成框架的外侧，

各槽道(14、16、18、20)包括布置在槽道中的第一加强肋结构(46、48、50、52)；

左槽道(14)的外壁(22)包括第一加强件(76)；

右槽道(16)的外壁(28)包括第二加强件(78)；并且

其中，所述主结构还包括分隔器槽道(114)，所述分隔器槽道具有第一侧壁(116)、第二侧壁(118)以及在第一侧壁(116)和第二侧壁(118)之间延伸的第三连接壁(120)，分隔器槽道位于左槽道和右槽道(14、16)之间，并在顶部槽道(20)和底部槽道(18)之间延伸，第一侧壁(116)和第二侧壁(118)垂直于第三连接壁。

2.根据权利要求1所述的混合座椅结构，其中：主结构(12、112)还包括：

第一交叉结构(54)，所述第一交叉结构在框架内在顶部槽道(20)和左槽道(14)相交的角部以及底部槽道(18)和右槽道(16)相交的角部之间对角地延伸；以及

第二交叉结构(56)，所述第二交叉结构在框架内在顶部槽道(20)和右槽道(16)相交的角部以及底部槽道(18)和左槽道(14)相交的角部之间对角地延伸，

第一交叉结构和第二交叉结构一起形成在框架的内壁(24、30、36、42)之间的X形。

3.根据权利要求2所述的混合座椅结构，其中：各交叉结构(54、56)包括由至少两个相邻壁(55、57、58、60)形成的槽道，

各交叉结构(54、56)还包括布置在槽道中的第二加强肋结构(59、61)。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的混合座椅结构，还包括：面板(70)，所述面板在槽道(14，16，18，20)的内壁(24，30，36，42)之间延伸。

5.根据权利要求4所述的混合座椅结构，其中：

面板(70)覆盖第一交叉结构(54)和第二交叉结构(56)，

面板(70)包括由短切纤维加强的热塑性材料、金属片材、由连续纤维加强的热塑性层压件或者它们的组合，以及

面板(70)的厚度为从0.5mm至2.0mm。

6.根据权利要求1-3中任意一项所述的混合座椅结构，其中：第一加强件(76)和第二加强件(78)包括厚度为从1.00mm至3.00mm的金属片材，或者厚度为从1.5mm至5mm的、由连续玻璃纤维或连续碳纤维加强的热塑性层压件。

7.根据权利要求1-3中任意一项所述的混合座椅结构，其中：由槽道(14，16，18，20)形成的框架的形状是多边形。

8.根据权利要求7所述的混合座椅结构，其中：由槽道(14，16，18，20)形成的框架的形状是矩形。

9.根据权利要求1-3中任意一项所述的混合座椅结构，其中：右槽道和左槽道的外壁(28，22)具有锥形形状，具有邻近底部槽道的外壁(34)的较宽的第一端和邻近顶部槽道的外壁(40)的较窄的第二端。

10.根据权利要求9所述的混合座椅结构，其中：第一端和第二端之间的宽度(W)比为从0.3至0.8。

11.根据权利要求1-3中任意一项所述的混合座椅结构，其中：分隔器槽道(114)包括第三加强件(79)，所述第三加强件延伸穿过分隔器槽道(114)的中心和从分隔器槽道伸出。

12.根据权利要求1-3中任意一项所述的混合座椅结构，还包括：安全带部件(81)，所述安全带部件横过混合座椅结构(10、100)延伸。

13.根据权利要求3所述的混合座椅结构，其中：第一加强肋结构(46、48、50、52)、第二加强肋结构或者它们的组合具有对角线图案、X形图案、蜂窝图案或者它们的组合。

14.根据权利要求11所述的混合座椅结构，其中：第一加强件(76)、第二加强件(78)、第三加强件(79)或者它们的组合包括设置成与车辆的白车身配合的开口(23)或设置成与座椅安全带配合的开口(23)。

15.根据权利要求1-3中任意一项所述的混合座椅结构，其中：主结构(12、112)没有金属。

16.一种车辆座椅(200)，其包括根据权利要求1-15中任意一项所述的混合座椅结构(10、100)。

17.一种车辆，其包括根据权利要求16所述的车辆座椅(200)或者根据权利要求1至15中任意一项所述的混合座椅结构(10、100)。