CN204432459U - 座椅靠背和包括其的座椅 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种座椅靠背和包括其的座椅。所述座椅靠背包括:骨架,所述骨架包括由热塑性材料注塑成形为一体的上部、下部、中央支承部和两个侧部;以及通过包胶注塑嵌入在所述侧部和中央支承部中并沿所述侧部延伸的长形的加强件,所述加强件构造成沿所述侧部和所述中央支承部的交界弯折。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种尤其用在汽车座椅中的座椅靠背。
背景技术
在用于交通工具、特别是汽车的座椅中,靠背是一个重要部件,其用于支撑座椅乘员的腰背部,并尤其是在发生碰撞事故时吸收由乘员所施加的冲击力以提供充分的缓冲。
座椅靠背主要包括骨架和覆盖骨架的衬垫。作为承载结构的骨架传统上由金属材料如碳钢制成。然而,碳钢的高密度不利于座椅和交通工具的轻量化。为了减轻重量,必须尽量减少碳钢的用量,于是使得靠背骨架的尺寸和使用面积受到限制。例如,靠背骨架的下部和侧部只能做成受力面积较小的板条或杆,从而强度和刚度受损并且不利于碰撞力的吸收和分散;而靠背的作为直接受力部位的中央支承部不得不另外制作成尺寸较小但弹性较大的弹簧支承件,并通过额外的步骤组装到骨架上。总地来说,上述现有的座椅靠背存在重量大、碰撞吸能效果和舒适性不佳、制造工艺性较差、设计自由度小等缺点。此外,一直还都希望座椅靠背的设计能够尽量节省车内空间。
PCT专利申请WO 2010/101874A1公开了一种座椅靠背,其包括由第一聚合材料形成的骨架、由与第一聚合材料不同的材料形成并锚固于骨架的支架、以及由第二聚合材料和多个纤维形成并与骨架熔接的加强复合层。然而,WO 2010/101874A1中提出的座椅靠背在制造工艺上较复杂,并且不具有充分的强度。
本实用新型旨在解决现有技术中存在的上述和/或其它的一个或多个问题。
实用新型内容
一方面,本实用新型提供了一种座椅靠背,包括:骨架,所述骨架包括由热塑性材料注塑成形为一体的上部、下部、中央支承部和两个侧部;以及通过包胶注塑嵌入在所述侧部和中央支承部中并沿所述侧部延伸的长形的加强件,所述加强件构造成沿所述侧部和所述中央支承部的交界弯折。
通过用比金属如碳钢轻的热塑性材料以一体注塑成形的方式形成座椅靠背的整个骨架,能够减轻靠背骨架的重量,简化其制造过程,并提高其设计自由度,还能增大骨架各个部分的受力面积,从而有利于吸收和分散碰撞冲击力及提高乘坐舒适性。另外,通过在靠背骨架的侧部和中央支承部中横跨这两者以包胶注塑嵌入沿所述侧部和中央支承部的交界弯折的加强件,能提高加强件自身的刚度和强度,并增强侧部与中央支承部之间的接合。
有利地,所述加强件的嵌入在所述侧部中的部分也可弯折成使得所述加强件的横截面总体上呈大致S形。加强件的这种大致S形的造型能进一步提高其刚度和强度。
有利地,所述侧部的与所述上部连接的至少一部分可包括底壁和两个侧壁而具有呈大致U形的横截面,所述加强件的嵌入在所述侧部中的部分在该U形的底壁和一个侧壁中延伸并延伸至所述中央支承部而使得所述加强件的横截面总体上呈大致S形。骨架侧部和S形加强件的这种独特的多曲面式设计能提高侧部的刚度和强度并减轻其重量。
有利地,在所述U形的开口部中可设置有多个与所述底壁和/或侧壁固连以加强所述侧部的肋片。利用这些肋片能尽量减小侧部受力时的翘曲并提高对碰撞冲击能量的吸收能力。
有利地,所述肋片的截面可呈直线形、X形或折线形,以适应于减轻重量、确保刚度和吸收冲击能量的需求。
有利地,所述侧部的下端可限定有用于装配座椅调角器的安装区域,并且所述安装区域可设置有多个加强肋,以便具有高的强度、高的刚度和高的冲击能量吸收能力。
有利地,所述加强件可由板片状的材料形成。这有助于减轻重量和便于加工制造。
有利地,所述加强件可在位于所述上部和所述下部之间的整个座椅高度上延伸。这有利于确保对整个骨架侧部的加强。
有利地,所述中央支承部和/或所述下部可呈板片状。这种构型能够增大骨架各部分的受力面积,从而有利于吸收和分散碰撞冲击力及提高乘坐舒适性。
有利地,所述上部、下部和中央支承部可在竖向截面内共同形成大致为非零的高斯曲线形的背面廓形。这种构型能够减薄座椅靠背的厚度,从节省车内空间,尤其是用于后排座椅乘客的空间,还能够提高座椅靠背的刚度。
有利地,所述热塑性材料可以是聚酰胺并优选地用纤维增强,所述纤维例如是玻璃纤维或碳纤维,其长度为0.1至1.2mm,优选为0.2至0.4mm。
有利地,所述加强件可由用连续纤维增强的热塑性材料制成。
有利地,所述加强件可由多个用单向连续纤维增强的热塑性材料层热压而成,或者可由单个用编织形式的双向连续纤维增强的热塑性材料层热压而成。
另一方面,本实用新型提供了一种座椅,其包括如上所述的座椅靠背。
有利地,所述座椅可以是汽车座椅。
附图说明
图1是根据本实用新型一个实施例的座椅靠背的立体图。
图2是图1所示的座椅靠背的正视图。
图3是沿图2中的A-A线截取的剖视图。
图4是图1所示的座椅靠背的后视图。
图5是图4所示的侧部30的放大视图。
图6是沿图4中的C-C线截取的剖视图。
图7是沿图2中的B-B线截取的剖视图。
图8是图1所示的安装区域50的放大视图。
图9是图1所示的座椅靠背的侧视图并示出了其背面廓形曲线与根据现有技术的座椅靠背的背面廓形曲线的对比。
图10是根据本实用新型的座椅靠背与根据现有技术的座椅靠背的背面廓形曲线的比较分析图。
具体实施方式
下面将参照附图结合具体实施例对本实用新型进行描述。
图1以立体图示出根据本实用新型的座椅靠背的一种示例性构型。该座椅靠背在图中示出为竖立状态,亦即其安装在交通工具(如汽车)中时的一般使用状态。该座椅靠背包括骨架1,所述骨架具有由热塑性材料注塑成形为一体的上部10、下部20、中央支承部40和左、右两个侧部30。上部10和下部20大致水平,而两个侧部30大致竖立并且左右对称。上部10大体呈倒U字形,并且其横截面朝U字形的末端渐缩。两个侧部30的横截面也大致从下朝上渐缩,并在图1中的箭头I所指的部位处与上部10的U字形末端接合成一体。两个侧部30的姿态可布置成朝座椅靠背的正面侧(或者说前侧)张开,并与上部10和下部20彼此顺次相连而形成封闭的框架,用于直接支撑乘员背部的中央支承部40设置在该框架内,从而各个部分10、20、30、40共同在座椅靠背的正面侧限定出接纳靠背衬垫的凹腔。为了减轻重量或满足造型需求,中央支承部40中可设置有一个或多个开口41、42。在骨架1的各个部分中可限定有座椅靠背的各种结构特征,例如,在上部10中可限定用于接纳头枕的头枕引导部11,在侧部30的下端可形成有用于将座椅靠背与座椅调节器连接的安装区域50。
整个骨架1由比金属如碳钢轻的热塑性材料一体注塑成形,不但减轻了骨架的重量,而且简化了制造过程,因为免除了分别制造骨架的各个部分、再将它们组装在一起的步骤。此外,注塑成形工艺使得骨架1的各个部分能制造成复杂多变的造型,提高了骨架1的设计自由度。例如,中央支承部40中的开口的形状和数量就能被灵活地设定,由此能够调节中央支承部的刚度、承载面积和外观。另外,由于不像金属骨架那样受到重量限制,故根据本实用新型的靠背骨架1的中央支承部40和/或下部20能设计成板片状,从而与现有技术中的弹簧支承件形式的中央支承部和杆状的下部相比增大了受力面积,而侧部30的承载面积也能比现有技术设计得更大,这些都有利于吸收和分散碰撞冲击力及提高乘坐舒适性。
制造骨架1的热塑性材料可以是聚酰胺,并优选地用例如60质量%以下的、长度为0.1至1.2mm、优选为0.2至0.4mm的玻璃纤维或碳纤维增强,所述热塑性材料例如为BASF公司生产的
靠背骨架的侧部是吸收碰撞能量的关键部分,因此尤其要确保其刚度和强度。为了提高根据本实用新型的用热塑性材料制造的靠背骨架的侧部的刚度和强度,如图2所示,根据本实用新型的座椅靠背还包括通过包胶注塑部分地嵌入在骨架1的侧部30中(见图2中的点划线箭头)的加强件60。加强件60沿侧部30延伸而呈长形。在两个对称的侧部30中各自设置有一个加强件60,这两个加强件的结构完全相同,但设置成左右对称,下面将仅针对图2中示出的一个加强件60进行说明。
加强件60的一部分嵌入在侧部30中,而另一部分以这样的方式通过包胶注塑嵌入在中央支承部40中,使得加强件60沿侧部30和中央支承部40的交界35弯折,由此加强件60本身形成有弯折部61。加强件60的这种构型不但有利于增大其自身的刚度和强度,而且能增强侧部30与中央支承部40之间的接合。
根据一种有利构型,加强件60的嵌入在侧部30中的部分也弯折而形成有另一个弯折部62。由此,加强件60的横截面总体上呈具有两个弯折部61和62的大致S形。应注意,这里所述的“S形”也涵盖S形左右或上下翻转后得到的形状(如位于图3中的右侧的加强件60的横截面形状)。加强件60的这种大致S形的造型能进一步增大其自身的及由此侧部30的抵抗碰撞冲击力的刚度和强度。为了减轻重量和便于加工制造,加强件60整体可由横截面较薄的板片状的材料形成。另外,在加强件60的下部可设置有供用于将座椅靠背与座盆连接的紧固件穿过的凹部63。
有利地,如图2所示,加强件60的长度可设定成大致在位于骨架1的上部10和下部20之间的整个座椅高度上延伸,这有利于对整个侧部30提供加强作用。当然,本实用新型不限于此,根据负载受力情况适当地缩短加强件60也是可能的。
加强件60可优选地由用单向连续纤维(如玻璃纤维或碳纤维)增强的热塑性材料制成,例如由BASF公司生产的或者由用编织形式的双向连续纤维(如玻璃纤维或碳纤维)增强的热塑性材料制成,例如由BASF公司生产的有利地,加强件60可由多个用上述单向连续纤维增强的热塑性材料层热压而成,或者由单个用上述双向连续纤维增强的热塑性材料层热压而成。
有利地,侧部30的与骨架上部10连接的至少一部分(优选地,该部分从上部10起延伸超过侧部30长度的一半)包括底壁33和两个侧壁31、32而具有呈大致U形的横截面,如图3所示,其中加强件60的嵌入在侧部30中的部分恰好沿循该U形的底壁33和一个侧壁31的形状延伸,并完全或部分地嵌入在该底壁33和一个侧壁31中。侧部30的这种独特的多曲面式设计能够提高其刚度和强度并减轻其重量。
另外,如图4-6所示,在侧部30的上述横截面呈大致U形的部分中,在所述U形的开口部中设置有多个肋片38,所述肋片与底壁33和/或侧壁31、32固连以对侧部30起加强作用,从而尽量减小侧部30在受到碰撞冲击时产生的翘曲。所述肋片的截面可例如呈直线形(如图所示)、X形或折线形。
如图1、7和8所示,侧部30的下端成形为特殊的造型,其提供用于装配座盆调角器的安装区域50。安装区域50构造有多个可具有不同的形状、尺寸和取向的加强肋55。例如,在所示的例子中,所述多个加强肋55彼此相交而形成网格结构,其中各网格可为规则或不规则的多边形(例如图中所示的不规则四边形)。这种构型确保了例如当侧部30装配座椅调节器和与座盆连接时侧部30所需的充分刚度和强度。此外,包括所述安装区域的座椅靠背骨架通过热塑性材料一体注塑成形并且设计成使得碰撞冲击能量能部分地被骨架吸收并部分地经由所述安装区域和调节器传递到座盆。
如上所述,由于根据本实用新型的座椅靠背的骨架是由热塑性材料注塑成形的,故其设计自由度高,能形成各种复杂多变的造型。在此基础上,如图9所示,在本实用新型中可将骨架1的上部10、下部20和中央支承部40在竖向截面内的总体背面廓形设计成大致为非零的高斯曲线形,参见图9和10中的曲线100。作为对比,在图9和10中以另一条曲线200示出现有技术中的金属骨架的背面廓形。由于金属骨架在成形上的不便和限制,曲线200仅包括两个成角度倾斜的直段,而由热塑性材料注塑成形所形成的背面廓形曲线100(非零的高斯曲线)则造型更为灵活和复杂。如图10所示,在座椅靠背的姿态相同的情况下,曲线100相对于曲线200更加直立,由此与现有技术相比能减薄座椅靠背的厚度。在根据本实用新型的座椅靠背例如应用于汽车前排座椅的情况下,与现有技术的座椅靠背相比,能为后排就坐乘客的膝盖(膝关节窝在图10中的点K)提供更大的空间距离D。换句话说,根据本实用新型的座椅靠背能节省交通工具内的空间,提高乘坐的舒适性。此外,采用非零的高斯曲线形的背面廓形还能增强座椅靠背的刚度。
显然,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本实用新型的范围或精神的情况下,可对上文所公开的实施例作出各种修改和变型。根据本说明书所公开的对本实用新型的实践,本实用新型的其它实施例对于本领域技术人员而言是显而易见的。本说明书及其公开的示例应被认为只是例示性的,本实用新型的真正范围由所附权利要求及其等同物指定。
Claims (18)
1.一种座椅靠背,包括:
骨架,所述骨架包括由热塑性材料注塑成形为一体的上部、下部、中央支承部和两个侧部;以及
通过包胶注塑嵌入在所述侧部和中央支承部中并沿所述侧部延伸的长形的加强件,所述加强件构造成沿所述侧部和所述中央支承部的交界弯折。
2.根据权利要求1所述的座椅靠背,其特征在于,所述加强件的嵌入在所述侧部中的部分也弯折成使得所述加强件的横截面总体上呈大致S形。
3.根据权利要求2所述的座椅靠背,其特征在于,所述侧部的与所述上部连接的至少一部分包括底壁和两个侧壁而具有呈大致U形的横截面,所述加强件的嵌入在所述侧部中的部分在该U形的底壁和一个侧壁中延伸并延伸至所述中央支承部而使得所述加强件的横截面总体上呈大致S形。
4.根据权利要求3所述的座椅靠背,其特征在于,在所述U形的开口部中设置有多个与所述底壁和/或侧壁固连以加强所述侧部的肋片。
5.根据权利要求4所述的座椅靠背,其特征在于,所述肋片的截面呈直线形、X形或折线形。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的座椅靠背,其特征在于,所述侧部的下端限定有用于装配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。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的座椅靠背,其特征在于,所述加强件由板片状的材料形成。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的座椅靠背,其特征在于,所述加强件在位于所述上部和所述下部之间的整个座椅高度上延伸。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的座椅靠背,其特征在于,所述中央支承部和/或所述下部呈板片状。
10.根据权利要求1至5中任一项所述的座椅靠背,其特征在于,所述上部、下部和中央支承部在竖向截面内共同形成大致为非零的高斯曲线形的背面廓形。
11.根据权利要求1至5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增强的聚酰胺。
12.根据权利要求11所述的座椅靠背,其特征在于,所述纤维是长度为0.1至1.2mm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的长度为0.2至0.4mm。
14.根据权利要求1至5中任一项所述的座椅靠背,其特征在于,所述加强件由用连续纤维增强的热塑性材料制成。
15.根据权利要求14所述的座椅靠背,其特征在于,所述加强件由多个用单向连续纤维增强的热塑性材料层热压而成。
16.根据权利要求14所述的座椅靠背,其特征在于,所述加强件由单个用编织形式的双向连续纤维增强的热塑性材料层热压而成。
17.一种座椅,包括根据权利要求1至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,该座椅为汽车座椅。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20150701 |