拼焊座椅及部件的制作方法

专利名称：拼焊座椅及部件的制作方法
技术领域：
本公开内容大体涉及车辆座椅领域。更具体而言，本公开内容涉及 包括在车辆座椅中的拼焊部件的使用。
激光拼焊包括由具有不同性质(例如，厚度、等级(grade)、表 面加工(surface finish )、镀层(plating )、涂层等)的两种以上材 料形成部件，以形成拼焊板(TWB);以及接着对该板进行附加作业(例 如，成形、+刀割、專L制(rolling)、冲压(s tamping)、冲孑L ( punching ) 等)以形成最终部件。该技术也可以用来形成拼焊线圏(TWC)或拼焊 管(TWT)。与由具有单一厚度的单一材料形成的传统部件不同，由TWB、 TWC以及TWT形成的部件可以被设计为在需要的地方提供具有较大厚 度、不同等级材料和/或不同几何结构的部件部分，并提供具有较小厚 度、较低等级材料和/或不同结构的部分以允许部件在质量、尺寸、数 量上减少，和/或相较于传统形成的座椅部件和结构具有成本优势。
一个示例性激光拼焊工艺包括两巻以上接合在一起的金属板 (sheet metal)(例如，冷轧钢、热轧钢、镀锌(Zn)钢、不锈钢或合 金等)。所述巻通过连续的焊接作业(例如，激光焊接作业)接合在一 起，以制成单件的金属板。
车辆座椅结构通常通过选择材料厚度和材料等级以及接着设计具 有结构性优势形状的整体式部件进行优化。

发明内容
一个示例性实施方案涉及车辆座椅中的拼合座椅部件的制造和使 用。拼合座椅部件由TWB、 TWC和TWT形成，并包括诸如座椅框架、头 部支撑、座椅靠背、座椅垫支撑、座椅垫侧构件、轨道组件、座椅衬板(seat pan)等部件。拼合座椅部件包括具有不同性质(例如厚度、等 级、表面加工、镀层、涂层等)的至少两个部分，其被焊接在一起以优 化制造作业、质量、性能、品质，并减低成本。另一示例性实施方案涉 及具有由TWB、 TWC或TWT制成的管的车辆座椅，所述管具有具有第 一材料和/或第一厚度的第一部分，和具有第二材料和/或第二厚度的第 二部分。在一个可替代的示例性实施方案中，车辆部件由TWB、 TWC或 TWT制造，并具有多于两个部分，每一部分具有不同材料、不同厚度，
和/或不同的特性，以使最优化的车辆座椅部件可以制造以用于最优化 的车辆座椅。
另一个示例性实施方案涉及用于车辆的座椅靠背。该座椅靠背由 TWB、 TWC或TWT形成，并包括侧构件，该侧构件设计为包括顶部分、 中间部分和下部分。每一部分由具有不同性质——诸如强度和厚度—— 的金属或金属合成物构成，以最优化地处理针对座椅靠背的诸如作业性 使用以及车辆碰撞的力。
另一示例性实施方案涉及用于车辆的座椅底座。该座椅底座由TWB 或TWC形成，并可以包括具有第一和第二端部和中间部分的侧构件或侧 支架。每一部分由具有不同性质一一诸如强度和厚度一一的金属或金属 合成物构成，以最优化地处理针对座椅靠背的力。
另一示例性实施方案涉及用于车辆的座椅框架的倾角调节器支架。 该倾角调节器支架由TWB或TWC形成，并涉及为在所选择的负载条件下 可控的折叠。这经由负载限制"保险"或材料被从倾角调节器中移除的 区域实现。倾角调节器支架也设计为包括第一和第二端部和中间部分。 每一部分由具有不同性质——诸如强度和厚度——金属(诸如钢或合 金)构成，以最优化地处理针对倾角调节器支架的车辆冲击碰撞的力。
另一示例性实施方案涉及用于车辆的座椅轨道组件。该座椅轨道至 少部分由TWB或TWC形成，并包括上轨道、下轨道，和球轴承。上轨道 设计为包括第一和第二端部。每一部分由具有不同性质一一诸如强度和 厚度一一的金属(钢或合金)构成，以提供改进的抗弯曲性能和改进的 轨道调整用力(effort )。
另一示例性实施方案涉及用于车辆中座椅的头枕。该头枕由TWB或 TWC形成，并设计为具有上头枕部分和第一和第二端部。每一部分由具有不同性质一一诸如强度和厚度一一的金属(钢或合金)构成，以最优 化地处理针对头枕的车辆冲击碰撞的力。
示例性实施方案还涉及本说明书中示出和描述的各种特征和其组 合。实现所公开实施方案目的和特征的其他方式将在下文的说明书中描 述，或将对本领域普通技术人员变得显而易见。


图l是具有座椅的车辆的立体图，该座椅包括根据一示例性实施方
案的、由TWB、 TWC和/或TWT形成的部件。
图2是用于车辆座椅的框架的立体图，该车辆座椅包括由TWB或 TWC形成的部件。
图3A是用于图2中的座椅靠背的其中一个侧构件的侧视图，所述 侧构件根据一示例性实施方案由具有可变的厚度和/或强度的TWB或 TWC形成。
图3B是用于图2中的座椅靠背的其中一个侧构件的侧视图，所述 側构件根据另一示例性实施方案由具有可变的厚度和/或强度的TWB或 TWC形成。
图3C是用于图2中的座椅靠背的其中一个侧构件的侧视图，所述 侧构件根据另一示例性实施方案由具有可变的厚度和/或强度的TWB或 TWC形成。
图4A是用于车辆座椅底座的整体式侧构件的侧视图，所述侧构件 由单一材料和单一厚度形成。
图4B是用于图2中的座椅底座的其中一个侧构件的侧视图，所述 侧构件由具有可变的厚度和/或强度的TWB或TWC形成。
图5A是由单一材料和单一厚度制成的座椅轨道组件的立体图。
图5B是由单一材料和单一厚度制成的座椅轨道组件的主视图。
图5C是座椅轨道组件的立体图，该座椅轨道组件包括至少部分由 具有可变的厚度和/或强度的TWB或TWC形成的构件。
图5D是座椅轨道组件的主视图，该座椅轨道组件包括至少部分由 具有可变的厚度和/或强度的TWB或TWC形成的构件。
图6A是图2的座椅靠背框架的立体图，该座椅靠背框架带有多个焊接接头。
图6B是图2的座椅靠背框架的分解图，该座椅靠背框架带有多个 焊接接头。
图7A是座椅底座框架的一部分的立体图，其示出了侧构件和管状 横构件，并包括由具有可变的厚度和/或强度的TWB、 TWC或TWT形成的 部件。
图7B是座椅底座框架的一部分的简化分解立体图，其示出了侧构
件和管状橫构件，并包括由具有可变的厚度和/或强度的TWB、 TWC或
TWT形成的部件。
图8A是带有分离的副支架的座椅底座侧构件的立体图。 图8B是带有附接的副支架的座椅底座侧构件的立体图。 图8C是具有整体成形支架的、由TWB或TWC形成的座椅底座侧构
件或支架的立体图。
图9是座椅靠背框架的立体图，该座椅靠背框架带有所形成的头
枕，并包括由具有可变的厚度和/或强度的TWB、 TWC或TWT形成的部件。 图10是座椅框架的部分立体图，该座椅框架联接至轨道组件并包
括根据一示例性实施方案由具有可变的厚度和/或强度的TWB、 TWC或
TWT形成的部件。
图IIA是后排长椅的后立体图，该后排长椅具有根据一示例性实施 方案由具有可变的厚度和/或强度的TWB、 TWC或TWT形成的长椅管。 图IIB是根据一个示例性实施方案的、沿图1U的后排长椅的A-A
线的长椅管的前视截面图。
图IIC是根据一个示例性实施方案的、沿图IIA的后排长椅的B-B
线的长椅管的顶视截面图。
图12A是背板的后视图，该背板包括根据一示例性实施方案的由具 有可变的厚度和/或强度的TWB或TWC形成的部件。
图12B是该背板沿A-A线的顶视截面图，该背板包括根据一示例性 实施方案的具有可变的厚度和/或强度的TWB或TWC形成的部件。
图12C是所述背板的侧视图，该背板包括根据一示例性实施方案的 具有可变的厚度和/或强度的TWB或TWC形成的部件。
图12D是带有分立的垂直和水平梁的背板的立体图。
8图12E是由TWB或TWC形成并带有集成的垂直梁的背板的立体图。 图12F是由TWB或TWC形成并带有集成的水平梁的背板的立体图。 图13A是座垫衬板(cushion pan)的立体图，该座垫衬板至少部
分由根据一示例性实施方案的具有可变的厚度和/或强度的TWB或TWC形成。
图13B是座垫衬板的立体图，该座垫衬板至少部分由根据另一示例 性实施方案的具有可变的厚度和/或强度的TWB或TWC形成。
具体实施例方式
大体参考附图并具体参考图1,根据示例性实施方案示出了车辆 10。该车辆10包括为车辆10的乘员提供的一个或多个车辆座椅12。 图2中示出了车辆座椅结构14的一个示例性实施方案。虽然所示的车 辆10是四门轿车，应理解的是，所述座椅14可以用在小型多功能厢式 车(mini-van)、运动型多功能车或任何其他工具中，通过所述工具或 在所述工具中，人们出行，或者物品被运载或运输而用于任何市场或应 用场合，包括了从办公室就座和运输到飞机和太空旅行、以及之间的任 何事物。所示的车辆座椅14包括座椅靠背16、座椅底座18，以及联接 至座椅靠背16和座椅底座18的连接构件或倾角调节器(recliner)20。 车辆座椅14还可以包括头枕88和底座部分24。头枕88从座椅靠背16 向上延伸，并配置为在碰撞中限制乘员的头部。底座部分24 (例如， 轨道组件26)将座椅14联接至车身，并可以配置为允许将座椅相对于 车身选择性地定位(手动地或电机驱动地)。
如在图2中进一步示出的，座椅靠背框架16可以包括通过上横构 件22和下横构件34联接在一起的第一侧构件28和第二侧构件28。座 椅底座框架18可以包括通过管32 (其可以是TWT)联接在一起的第一 側构件(或B-支架)30和第二侧构件44。座椅靠背侧构件28可以包 括下部分36、中间部分38、上部分40，并且每一部分可以由具有可变 的厚度和/或强度的TWB或TWC形成，如将在下文更详细讨论的。座椅
的第一端部42、中间部分44、以及第二端部46，如将在下文更详细讨 论的。轨道组件26可以包括下轨道58和上轨道56,其具有由具有可变的厚度和/或强度的TWB或TWC形成的第一端部48、第二端部50、以 及中间部分52，如将在下文更详细讨论的。
如图3A-3C所示，座椅靠背可以使用TWB、 TWC和/或TWT制造，以 帮助最优化(即最小化)座椅靠背的重量，并也优选地制成为最大化座 椅靠背的强度以满足所有性能需求，诸如适合于联邦机动车辆安全标准 的性能需求。座椅靠背优选地制为具有由TWB或TWC形成的座椅靠背侧 构件28,所述TWB或TWC被冲压形成侧构件28,但也可以使用任何已 知的或适合的工艺一一诸如沖压、成形、切割、沖孔等一一制造。侧构 件28包括下部分36,其是较高强度和/或较厚的金属，以补偿施加 至下部分36的增加的弯矩；中间部分38，其可以是不同于下部分36 和上部分40的某个厚度或等级的较低成本金属(钢或合金)；以及上部 分40，其是较薄、成本较低或可成形性较高的金属(钢或合金)。侧构 件28的各部分经由接缝54联接在一起。根据其他示例性实施方案，用 于侧构件28的TWB或TWC可以仅具有两个部分或可以具有4个或更多 部分。
TWB或TWC可以用于形成座椅框架的其他部件，该部件在特定负载 条件下担当悬臂梁，因此该部件在靠近支点处具有更高强度。例如，在 40/60划分的后部座椅中，该座椅的两部分在外部边缘上联接至座椅轨 道，并在座椅下的空间上方构成悬臂。由于座椅的几何结构，60%的部 分形成更大的力臂，并围绕将该部分联接至座椅轨道的支架形成更大的 弯矩。该60%的座椅底座可以由带有外部部分的TWB形成，所述外部部 分是更高强度和/或更厚的金属(钢或合金)，以补偿施加至该外部部分 的增加的弯矩。
图4A"B示出了座椅底座框架18的侧构件30。侧构件30或座椅B 支架用于将座椅靠背16连接至座椅轨道组件26并用于定位座垫衬板 132。在座椅的使用中，尤其是在负载情况一一诸如由车辆碰撞引起的 负载一_下，侧构件30 (通常称为B-支架)以复杂方式高度受载，且 力可以在压缩和拉伸之间变化。在碰撞中的大部分负载被施加至侧构件 30或B支架的端部。侧构件30的主要负栽路径如下侧构件30的笫 一端部42经受来自后轮驱动(RWD)碰撞的拉伸负载和来自前轮驱动 (FWD)碰撞的压缩负载，以及侧构件30的第二端部46经受来自前轮驱动碰撞的拉伸负载和来自后部碰撞的倾角调节器力矩。现有的侧构件 由单一厚度和单一材料类型形成，且该侧构件在宽度上变化以用于补偿
由于所述碰撞而增加的弯矩要求，或补偿包装要求。如图4B所示，侧 构件30可以由TWB或TWC形成，所述TWB或TWC优选地被沖压以形成 側构件30。为了负栽处理，通过设计高度成形的段，最优化侧构件30 的段的性质。为了最小化重量，最小化车辆部件厚度，以使更少的材料 或更低密度的材料可以得到使用。为了最大化强度，使用高强度金属(钢 或合金)的材料。同样地，侧构件30设计有满足侧构件30的前部和后 部的负载要求的最小的厚度。更具体地，侧构件30或支架包括端部42、 46和中间部分44，所述端部是较高强度和/或较厚的金属(钢或合金) 以补偿施加至所述端部的增加的弯矩，所述中间部分44是因为其高的 可成形性而被选择的成本较低和/或较薄的金属(钢或合金)。高强度材 料(例如，钢)、高度成形的段、以及最小化的厚度导致成形过程中材 料开裂的高度可能性。但是，LTW材料允许了在对于性能关键的位置布 置高强度材料，以及在需要排除开裂的地方布置可成形性更强的材料。 根据其他示例性实施方案，侧构件30可以成形以处理其他负载情况(例 如，模态(modal )、疲劳(fatigue),等)。
图5A-5B示出了单一材料、单一厚度的座椅轨道组件26。座椅轨 道26设计为允许乘员相对于车辆控制装置而调整其座椅位置。与所示 的轨道26相关的设计原理是通过控制轨道段之间的空间，使滑行用 力最小化。座椅轨道26包括联接至车辆座椅12的上轨道56、联接至 车架的下轨道58、以及被限制在两条轨道56、 58之间的多个球(或滚 柱)轴承60 (或任何其他已知的或适合的抗摩擦装置)。所述球轴承60 使上轨道56相对于下轨道58的滑动更方便。座椅轨道用力是由座椅轨 道26的轨的偏斜量确定的，当球轴承60插入上轨道56和下轨道58之 间时，该偏斜量是由球轴承60的过盈配合引起的。所述偏斜量是用于 形成上和下轨道56、 58的金属(或合金)厚度的函数。在现有的座椅 轨道中，轨道的厚度是由所使用的金属(或合金)和负载要求决定的。 轨道用力也受轨道的几何形状的影响。如图5C-5D所示，上轨道56可 以由TWB或TWC形成。轨道26段的过盈配合引起弯曲力，该弯曲力可 以用于在调整中设置用力的量。为了适当地设置来自过盈配合的弯曲
ii力，金属(钢或合金)的厚度优选地被最小化以改进弯曲性能。然而， 在未对弯曲做出贡献或未参与弯曲的段中，这一厚度经常超过特定应用 的需要。因此，通过仅在需要处理弯曲力的地方选择性地使用更厚的材 料，并在其他地方使用更薄的材料，座椅段的质量可以被最优化。减小
的厚度也适合于在轨道26段的中间范围内空出空间以使用更大的元件 (例如传动装置)的可能性，或允许了将其外尺寸变小同时保证轨道 26段中间的空间量的可能性。另一种可能性是，座椅轨道26段的成本 可以通过在弯曲发生的位置使用更低价的金属而得到降低。通过提高厚 度尺寸(up-gauging),可以容许更大的力，而不需要提高材料的强度 一一低强度材料通常更廉价。另一种可能性是，仅在过盈配合弯曲发生 的段上使用很高强度的材料，并在其余的段上使用低成本材料。所述高 强度(以及对滚柱凹陷(roller denting)的高抗性)可以协助预防使 用缺陷，诸如凹陷的球轴承轨道，这导致不佳的调整感觉。另一种可能 性是，通过在弯曲过盈配合区域替换为更具可成形性的材料，轧制成形 工艺可以借助于更紧的半径和更精确的尺寸得到优化。记住这些原理， 图5C-5D进一步地示出了根据示例性实施方案的座椅轨道26,其中上 轨道56包括第一端部48、中间部分52、以及第二端部52，它们经由 接缝54联接，并由如下厚度和/或强度的金属(或其他合金)制成，该 厚度和/或强度选择为提供改进的弯曲性能和更精密地控制轨道调整用 力。
如图6A-6B所示，座椅靠背框架16的部件可以至少部分通过焊接 接头62组装。例如，倾角调节器20通过焊接联接至座椅靠背框架16， 且侧构件28通过焊接联接至横构件22、 34。根据不同的示例性实施方 案，焊接作业可以是激光焊接、点焊、气体保护金属极电弧焊(GMAW) 或任何其他适合的焊接工艺。在一个具体的示例性实施方案中，将高能 聚焦电子束焊接技术用于焊接作业。在另一个具体的示例性实施方案 中，将未利用填充材料的高能聚焦光束焊接技术用于焊接作业。现有的 侧构件、横构件、以及倾角调节器支架由单一厚度和等级的材料形成。 金属厚度和金属材料选择可以由焊接工艺决定。但是，焊接位置所需要 的材料和厚度可能较所述部件的其他位置所需的材料选择和厚度更大， 这可能导致部件的"^殳计裕量。如图6B所示，部件可以由TWB或TWC形成，该TWB或TWC冲压以形成部件。这些部件包括一对座椅靠背侧构件 28，其具有下部分36、中间部分38、以及上部分40;上横构件22，其 具有第一端部66、中间部分67、以及第二端部68;下横构件34，其具 有第一端部70、中间部分71、以及第二端部72;以及倾角调节器支架 64。这些部件的端部由具有便利于焊接接头的厚度尺寸和等级的金属 (或合金)制成，而这些部件的中间部分由具有不同厚度尺寸和等级的 金属(钢或合金)制成。部件接合在一起的接口必须制造为适应所选择 的接合工艺(例如，激光焊接、点焊、GMAW、粘合，等)。例如，当使 用GMAW时，部件之间允许有间隙，但是为成功实现点焊或铆接，则必 须去除该间隙。对于GMAW,要成功将材料接合在一起，存在对最小厚 度的要求。该最小厚度可以得出所接合的部件的厚度。例如，就座椅的 下横构件而论，主要负载限定了薄厚度尺寸的金属(钢或合金)是满足 需要的。但是，所述金属(钢或合金)将因此薄得无法用于弧焊而不导 致显著的烧穿。通过使用LTW，座椅靠背16部件可以在使用所需接合 工艺处局部地加厚，并在未发生该接合的区域减薄。这一方法的另一实 施方案是相异金属的接合。使用称为冷金属熔合术(Cold Metal Fus ion ) 的工艺，可以使用十分类似于GMAW的方法将铝焊接至镀锌钢。但是， 问题在于，因为钢部件必须有镀锌层，因而极大的增加了成本。但是， 通过使用钢WB、 TWC或TFT，锌可以仅在待焊接的区域使用，而非覆 盖整个部件。
座椅框架14的部件可以型锻(swage )在一起，并通过过盈配合联 接。根据图7A-7B示出的一个示例性实施方案，将拼合管32型锻至座 椅底座框架18的侧构件30。现有侧构件和管由单一厚度和等级形成。 所述管的厚度可以由型锻作业确定而不由结构负栽要求确定。如图7B 所示，侧构件30和管32可以由被冲压以形成侧构件30的TWB或TWC 形成，或由被轧制以形成所述管的TWB或TWC形成。所述侧构件30包 括第一端部42、中间部分44、以及第二端部46。同样地，拼合管32 包括第一端部74、中间部分78、以及第二端部76。側构件30和拼合 管32的端部由高强度和/或较厚的金属(钢或合金)制成，以适应型锻 作业或制成更高强度以承受更高负载。侧构件30和拼合管32的中间部 分由低成本和/或更薄金属(钢或合金)制成，其可以因其高的可成形性而被选择。在端部74、 76具有更厚段的拼合管32的制造将以较低质 量产生更强的胀接接头(expanded joint )。所述拼合管32既可以通过 冲压拼合板，随后焊接接缝而产生，或者通过三个分立的管段的环形焊 接(orbital welding)而产生。在上述任一情况下，都可以将材料和 厚度最优化，以实现最低的重量下的最优性能。
TWB也可以用于形成可以替代两个或更多现有部件的单一座椅部 件。如图8A-8B所示，在现有的座椅框架中，可能需要副支架84以补 偿作用在座椅底座框架18的侧构件30上的附加负栽。该附加部件(即 副支架84)为座椅框架14增加了附加成本和复杂性。可以通过由TWB 形成的单个部件替代两个或多个部件。如图8C所示，根据一个示例性 实施方案所述，侧构件30和副支架84形成为具有第一部分80和第二 部分82的单一部件，其中笫一部分80可以是因其高的可成形性而选出 的较低成本和/或较薄金属(钢或合金)和/或低成本材料，而第二部分 82是较高强度和/或较厚的金属(钢或合金)用于支持更大的负载。所 述侧构件30的第一和第二部分80、 82通过接缝54接合。
现在参考图9，示出了联接至座椅靠背框架16的头枕框架88。该 头部限制器88是U形体，其具有联接至座椅靠背框架16的第一和第二 端部90、 92。头枕框架88的端部90、 92可以包括与锁闩机构互相接 合的凹口 (notch),以使头枕88相对于座椅靠背16而选择性地定位。
为在特定碰撞情况下减少乘员的头部至躯干旋转，期望座椅靠背的上横 构件22尽可能的具有抗扭刚度，以相对于向后弯曲负载加强头枕88。 在这一方面，座椅靠背侧构件28和上横构件22之间的接头86是一薄 弱源。在侧构件28和上构件22之间接头处的附加焊接将增加接头86 的强度，但也会增加制造成本。如图9所示，侧构件28和上横构件22 可以由TWB或TWC形成，所述TWB或TWC被沖压以形成侧构件28和上 横构件22。所述侧构件28包括下部分36、中间部分38和上部分40。 座椅靠背的上部分40由高强度和/或较厚金属(钢或合金)制成，以在 座椅靠背的側构件28和上横构件22之间的接头86附近提供增加的强 度，并增加上横构件22的抗扭刚度。
另外，头枕框架88可以由TWB形成，所述TWB被轧制和弯曲以形 成头枕框架88。头枕框架88可以包括由高强度和/或较厚的金属(钢或合金)制成的下部分94,和较低成本和/或较薄金属(钢或合金)的 上部分96。这优化了后部碰撞负载情况下的性能，并在减轻质量的同 时改进了头枕88杆的刚度。
现在参考图10，根据另一示例性实施方案示出了带有拼焊部件的 座椅框架14。该车辆座椅框架14包括座椅靠背16、座椅底座18、联 接至座椅靠背16和座椅底座18的连接构件或倾角调节器20。车辆座 椅框架14还包括一对座椅靠背侧构件28、 一对座椅底座侧构件30、拼 合管32、下横构件34、上横构件22、底座部分24、以及座椅轨道组件 26。如图10所示，座椅轨道组件26具有上轨道56和下轨道58。轨道 56、 58的后部通常承受更大负栽，而轨道的中部和前部通常承受较低 负载。所述轨道可以在邻近后部处由具有更高厚度或强度的金属(钢或 合金)形成，而在邻近前部处由更低厚度或强度的金属(钢或合金)形 成。同样，上和下轨道56、 58可以包括由不同强度和/或厚度的材料制 成的第一端部100、第二端部102和中间部分104。例如，第一端部100 可以由更厚和/或强度更高的材料制成；而轨道的第二端部102和中间 部分104可以由逐渐减薄/减轻的材料制成。所述不同部分IOO、 102、 104可以经由接缝54联接(焊接)在一起。
现在参考图11A-IIC,TWB或TWC可以有利地用于形成长椅框架106 的其他部件，所述部件形成相对长的跨度并具有相对大的力矩梯度，包 括支撑儿童座椅锁闩(LATCH)线108的部件或任何相对长的管110。 长椅管110的端部112、 114通常经受更高的应力和负载，而中间部分 116通常经受更低的应力和负载。同样，长椅管IIO可以包括第一端部 112、第二端部114、和中间部分116，其中端部112、 114可以由高强 度和/或厚厚度尺寸的材料制成，而中间部分116可以由低成本和/或薄 厚度尺寸的材料制成。不同的部分112、 114、 116可以经由接缝54焊 接在一起。
TWB或TWC可以接合在一起，并用于形成经受高局部性负载的其他 部件。例如TWB可以用于排除添加至背板以承受膝盖或容纳货物的负载 的局部加强板。参考图12A-12F， TWB也可以用于形成背板118,其与 侧构件120或顶和底横构件122、 124集成一整体，从而从制造工艺和 成品车辆部件中排除两部分。座椅靠背118包括侧构件120，其可以包
15括第一端部126、第二端部128、和中间部件130。侧构件120的端部 126、 128通常经受更高的应力和负载，而中间部分130通常经受更低 的应力和负栽。同样，第一和第二端部126、 128可以由高强度和/或厚 厚度尺寸的材料制成，而中间部分130可以由低成本和/或薄厚度尺寸 的材料制成。第一端部126、第二端部128、和中间部分130可以经由 接缝54焊接在一起。背板118也可以包括用于附接至座椅底座的支架 框架构件119。支架框架构件119可以包括上部分121、中间部分123、 以及下部分125。支架框架构件119的中间和下部分121、 125经受更 高的应力和负载，而支架框架构件119的上部分123通常经受更低的应 力和负载。同样，中间部分和下部分121、 125可以由高强度和/或厚厚 度尺寸的材料制成，而上部分123可以由低成本和/或薄厚度尺寸的材 料制成。上部分121、中间部分123、和下部分125可以通过在制造支 架框架构件119车辆部件之前，使用TWB或TWC，经由接缝54制造在 一起。
图12A、 12B和12C的背板118示为包括平板构件118，其由具有 单一厚度和单一组性质的单一材料制成。如图12E所示，可能通过在集 成的(单一的)垂直构件120形成之前，将不同材料和厚度的多个部分 经由垂直接缝54联接在一起成为背板118的平板构件，以像TWB和/ 或TWC—样形成背板。在可替代的示例性实施方案中，可以使用TWB和 /或TWC以制造背板188的平板构件，并接着在成形作业(诸如冲压或 渐进的冲压工艺)或其他适合的工艺中，将该平板构件制造为背板188 的车辆部件，以在背板118的平板构件的各部分中，形成集成的(单一 的)水平横构件122、 124，如图12F所示。在图12E和12F中都示出 了，首先制造背板118的平板构件，并接着添加背板构件的其他部件。
TWB或TWC可以用于改变座椅部件的性能，以除了改进在使用过程 中零件的性能和耐用性之外还增强制造零件的能力。参考图13A-13B， 示出了需要深冲压以实现所希望形状的示例性的座垫衬板132。该零件 的金属(钢或合金)大体基于成形需要而选择。高的可成形性(沖压质 量)金属(钢或合金)具有低强度，以实现高可成形性。所述低强度需 要金属(钢或合金)在厚度上的增加，以在高应力的位置实现满意的性 能。拼焊金属(铁或合金)结构可以在应力更高的地方(诸如凸起的凸台(bosses) 134)和/或疲劳问题发生的地方提供更厚和/或更高强度 的材料，并在需要的地方(诸如，在衬板134的中部，此处较少考虑疲 劳和耐用性)提供更薄的、高可成形性的金属(钢或合金)。座垫衬板 132的不同部分(例如，中间部分136)可以经由接缝54焊接在一起。 虽然上文的描述大体涉及拼焊金属(钢或合金)部件，应理解的是， 用于形成座椅框架和其他部件的金属并不限于金属(钢或合金)。根据 其他示例性实施方案，座椅框架和其他部件可以由铝或其他适合的金属 或合金形成。
为了本公开文本的目的，术语"所联接的(coupled)"(以其所有 的语态，联接(couple )、联接中(coupling),所联接的，等)意味着 两个部件彼此之间的直接或间接的(电的或机械的)接合。这种接合在 性质上是固定的或在性质上是可活动的。这种接合可以由两个部件(电 的或机械的)以及任何附加的中间构件整体成形为单个单一体而实现， 或由两个部件实现，或由两个部件以及任何附加构件彼此附接而实现。 这种接合在性质上可以是永久的，或可替代地，是在性质上可活动或可 释放的。
前文描述的本发明实施方案出于阐释和描述的目的而被介绍。其并 不意在将本发明穷举或限制在所公开的精确形式内，根据上述的教导， 或从本发明的实践中获得的修改或变体是可能的。实施方案的示出和描 述是为了解释本发明的原理和其实际应用，以使本领域普通技术人员能 够以各种实施方案应用本发明，并进行适合于具体使用构想的各种修改。
同样重要的是注意到，在优选的和其他示例性实施方案中示出的车 辆座椅构件的构造和布置仅作阐释作用。虽然本公开内容中仅详细描述 了本创新方案的一些实施方案，回顾了本公开内容的本领域普通技术人 员将容易的认识到，在实质上不背离所述主题的新颖性教导和有益效果 的许多修改(例如，大小、尺寸、结构、各种部件的形状和比例、参数 值、安装布置、材料应用、颜色、定向方面的变体)都是可能的。例如， 示为整体成形的部件可以由多个零件构成，或者示为多个零件的部件可 以整体形成，接口的作业可以颠倒或以其他形式更改，结构的长度或宽 度和/或系统的构件或连接件或其他部件可以更改，在部件之间提供的调整位置的种类或数量可以更改。应注意到的是，系统的部件和/或组 件可以由提供充分强度或耐用性的任意广泛种类的材料、以任意广泛种 类的颜色、质地和联合的方式构成。相应地，所有这种修改都意在包括 在本创新方案的范围内。在不背离本创新方案的精神的情况下，所述优 选和其他示例性实施方案的设计、作业条件和布置中可以进行其他替 代、修改、改变和省略。
18
权利要求
1.一种车辆座椅部件，包括第一部分和第二部分，其中第一部分和第二部分在制造该车辆座椅部件之前被接合在一起。
2. 根据权利要求1所述的车辆座椅部件，其中第一部分和第二部 分在制造该车辆座椅部件之前通过焊接所述第一和第二部部分而接合。
3. 根据权利要求2所述的车辆座椅，其中第一部分和第二部分被 激光焊接。
4. 根据权利要求3所述的车辆座椅部件，其中所述车辆座椅部件 在第 一和第二部分被激光焊接在一起之后被成形制成车辆座椅部件。
5. 根据权利要求1所述的车辆座椅部件，其中第一部分具有第一 厚度，且第二部分具有第二厚度；以及其中第一部分和第二部分被激光 焊接在一起。
6. 根据权利要求4所述的车辆座椅部件，其中该车辆座椅部件被 制成沖压的、拼合金属部件，其具有具有第一厚度的第一部分，和具有小于第一厚度的第二厚度的第二部分，其中第一部分用于将该拼合金 属部件与第二部件相连接。
7. —种车辆座椅，其具有沖压的、拼合金属部件，该拼合金属部 件具有具有第一厚度的第一部分，该第一部分用于将该拼合金属部件 与第二部件相连接；以及具有第二厚度的第二部分，该第二部分用于减 少该拼合金属部件的质量；其中第一部分的厚度大于第二部分厚度，且 第一部分和第二部分在冲压该拼合金属部件之前被激光焊接在一起，以 使该拼合金属部件的弯矩最优化。
8. 根据权利要求7所述的车辆座椅，其中该拼合金属部件的第一 部分和第二部分具有这样的强度和分段性质，所述强度和分段性质被最优化以使针对第一部分和第二部分的弯矩量满足性能标准。
9. 一种车辆座椅，其具有冲压的、拼合金属部件，所述拼合金属部件具有具有第一厚度的第一部分，该第一部分用于将该拼合金属部 件与第二部件相连接；以及具有第二厚度的第二部分，该第二部分用于减小该拼合金属部件的质量；其中第一部分的强度大于第二部分的强 度，其中第一部分和第二部分在沖压该拼合金属部件之前被激光焊接在一起；以及其中该拼合金属部件的第一部分具有更简单的几何结构，而第二部分具有更复杂的几何结构。
10. 根据权利要求9所述的车辆座椅，其中激光拼焊用于将该拼合 金属部件的需要更大强度的区域中的高强度金属，和该拼合金属部件的 需要更低强度的区域中的低强度金属选择性地焊接在一起。
11. 根据权利要求9所述的车辆座椅，还包括框架侧构件，其具有 具有第一厚度的下部分，该下部分用于连接至第二部件；具有第二厚度的中部分；以及具有第三厚度的顶部分，该顶部分用于连接至第三部件。
12. 根据权利要求9所述的车辆座椅，其中所述拼合金属部件是用 于座椅靠背框架的侧框架构件。
13. 根据权利要求9所述的车辆座椅，其中所述拼合金属部件是用 于车辆座椅轨道组件的侧支架构件。
14. 根据权利要求13所述的车辆座椅，其中所述侧支架构件还包 括用于联接至座椅轨道组件的具有高强度的第一端部；用于联接至座椅 靠背和座椅轨道组件的具有高强度的第二端部；以及优化为较之第 一部 分和第二部分具有低强度的中间部分。
15. 根据权利要求13所述的车辆座椅，其中所述侧支架构件包括 用于联接至拼合金属部件的集成的支架。
16. 根据权利要求13所述的车辆座椅，其中所述座椅轨道组件包 括上轨道；下轨道；以及用于使上轨道便于相对于下轨道运动的抗摩擦 装置；其中所述上轨道包括第一端部和第二端部，所述第一端部和第二 端部具有提供改进的弯曲性能和轨道调整的金属厚度。
17. 根据权利要求9所述的车辆座椅，其中所述拼合金属部件是具 有纵向范围的座椅轨道构件，其包括具有第一厚度的第一部分、具有第 二厚度的第二部分、以及具有第三厚度的第三部分，其中每一部分通过 该拼合金属部件的焊缝分隔，且第一和第三部分被设计为与抗摩擦构件 对齐，且第一和第三部分的材料的厚度尺寸和强度被优化以提供具有改 进的抗弯曲性的座椅轨道构件。
18. 根据权利要求11所述的车辆座椅，其中所述侧框架构件由铝 制成，并联接至镀层钢材；其中该钢材厚度被选择性地调整为与所使用 的接合工艺相匹配。
19. 根据权利要求13所述的车辆座椅，还包括拼合管，其具有具有更大厚度的第一和第二端部，以及具有更低厚度的中间部分；以及 其中所述拼合管的第一端部联接至第一侧支架构件，且第二端部联接至 第二侧支架构件。
20. 根据权利要求9所述的车辆座椅，其中拼焊部件是座椅靠背横 构件，其具有具有第一厚度的第一部分，以及具有较第一厚度大的第 二厚度的第二部分；其中第一部分联接至第一座椅靠背侧构件，且第二 部分联接至第二座椅靠背侧构件。
21. 根据权利要求9所述的车辆座椅，其中拼焊部件是具有连续横 截面的横构件管，并在与其他部件具有附接点的段中包括更大强度的金
22. 根据权利要求9所述的车辆座椅，其中拼焊部件是座塾衬板， 其具有具有用于更高应力的更大厚度的第一部分，以及具有用于更低 应力的更低厚度的第二部分。
23. 根据权利要求9所述的车辆座椅，其中拼焊部件是座椅靠背 板，其具有具有第一厚度的第一部分，以及具有较第一厚度大的第二 厚度的第二部分；其中第一部分和笫二部分联接在一起。
24. 根据权利要求23所述的车辆座椅，其中所述第一部分和第二 部分经由垂直接缝联接在一起。
25. 根据权利要求24所述的车辆座椅，其中所述第一部分和第二 部分经由水平接缝联接在一起。
全文摘要
一种拼合车辆座椅部件12，其具有诸如通过粘合或在焊接工艺中(例如，激光焊接)接合在一起的、具有不同性质的至少两个部分。这些不同的性质包括厚度、等级、表面加工、涂层等。激光拼焊车辆座椅部件12可以纳入座椅靠背框架16、座椅轨道组件26、倾角调节器20、座椅底座框架18、头枕88、座垫衬板132等，以优化制造作业、质量、性能品质和成本。
文档编号A47C7/02GK101677691SQ200880016414
公开日2010年3月24日 申请日期2008年4月18日 优先权日2007年4月18日
发明者C·P·库巴奇, D·J·萨金南, J·D·科垂, K·A·赛贝尔德, M·J·托马斯 申请人:江森自控科技公司