包括可展开装置的车辆座椅靠背的制作方法

本发明涉及车辆装备领域，更具体地，涉及一种包括可展开装置的车辆座椅靠背。

背景技术：

例如机动车辆的车辆内部通常包括用于吸收来自车辆乘员在车辆碰撞过程中的能量的能量吸收器。例如，车辆的座椅可以包括一个或多个能量吸收器。这些能量吸收器可以是被动的，例如在碰撞前没有被激活或者可以是主动的，例如当感测到碰撞时展开。需要用于车辆内部一些应用例如车辆的座椅靠背的主动能量吸收器。然而，车辆的内部空间是有限的以及同样的座椅设计部件是尽可能小是理想的。仍然存在设计展开之前具有减小尺寸的用于座椅的主动能量吸收器的机会。

技术实现要素：

根据本发明，提供一种座椅靠背，该座椅靠背包含：

框架；

可展开装置，该可展开装置包括固定到框架的后板、与后板相对的前板以及在后板和前板之间的腔体；

充气机，该充气机与腔体连通；以及

可展开装置由塑料材料制成。

根据本发明的一个实施例，其中后板结合到框架。

根据本发明的一个实施例，其中后板焊接到框架。

根据本发明的一个实施例，其中后板粘接到框架。

根据本发明的一个实施例，其中框架由塑料材料制成。

根据本发明的一个实施例，其中后板焊接到框架。

根据本发明的一个实施例，其中可展开装置包括在后板和前板之间沿着腔体的折叠部。

根据本发明的一个实施例，其中折叠部与后板和前板中的至少一个构成整体。

根据本发明的一个实施例，其中折叠部在后板和前板之间围绕腔体。

根据本发明的一个实施例，其中充气机设置在腔体内。

根据本发明的一个实施例，其中充气机安装到后板。

根据本发明的一个实施例，其中充气机安装到框架。

根据本发明的一个实施例，座椅靠背还包含固定到后板、与腔体连通的壳体，充气机被设置在壳体中。

根据本发明的一个实施例，其中壳体与后板构成整体。

根据本发明的一个实施例，座椅靠背还包含固定到后板和框架的夹具。

根据本发明的一个实施例，其中夹具与后板构成整体。

根据本发明的一个实施例，其中夹具包括接合框架的钩状端。

根据本发明的一个实施例，其中前板的厚度在1-3mm之间。

根据本发明的一个实施例，座椅靠背还包含由框架支撑的饰件以及限定撕裂缝。

根据本发明，提供一种座椅靠背，其包含：

框架；

可展开装置，该可展开装置包括结合到框架的后板、与后板相对的前板以及在后板和前板之间的腔体；

充气机，该充气机与腔体连通；以及

可展开装置由塑料材料制成。

根据本发明的一个实施例，其中后板焊接到框架。

根据本发明的一个实施例，其中后板粘接到框架。

根据本发明的一个实施例，其中框架由塑料材料制成。

根据本发明的一个实施例，其中后板焊接到框架。

根据本发明的一个实施例，其中可展开装置包括在后板和前板之间沿着腔体的折叠部。

根据本发明的一个实施例，其中折叠部与后板和前板中的至少一个构成整体。

根据本发明的一个实施例，其中折叠部在后板和前板之间围绕腔体。

根据本发明的一个实施例，其中充气机设置在腔体内。

根据本发明的一个实施例，其中充气机安装到后板。

根据本发明的一个实施例，其中充气机安装到框架。

根据本发明的一个实施例，座椅靠背还包含固定到后板、与腔体连通的壳体，充气机被设置在壳体中。

根据本发明的一个实施例，其中壳体与后板构成整体。

根据本发明的一个实施例，该座椅靠背还包含固定到后板和框架的夹具。

根据本发明的一个实施例，其中夹具与后板构成整体。

根据本发明的一个实施例，其中夹具包括接合框架的钩状端。

根据本发明的一个实施例，其中前板的厚度在1-3mm之间。

根据本发明的一个实施例，该座椅靠背还包含由框架支撑的饰件以及限定撕裂缝。

根据本发明，提供一种座椅靠背，包含：

框架；

可展开装置，该可展开装置包括固定到框架的后板、与后板相对的前板以及在后板和前板之间的腔体；

可展开装置由塑料材料制成；

充气机，该充气机与腔体连通；以及

壳体，该壳体固定到后板、与腔体连通，充气机被设置在壳体中；

其中壳体与后板构成整体。

根据本发明，提供一种座椅靠背，其包含：

框架；

可展开装置，该可展开装置包括固定到框架的后板、与后板相对的前板以及在后板和前板之间的腔体；

可展开装置由塑料材料制成；

充气机，该充气机与腔体连通；以及

夹具，该夹具固定到后板和框架；

其中夹具与后板构成整体。

附图说明

图1是包括座椅靠背的车辆的一部分的立体图，每一个座椅靠背具有处于收起位置的可展开装置且框架显示为隐藏线；

图2A是局部以横截面图示出的座椅靠背的侧视图，可展开装置处于收起位置；

图2B是图2A的侧视图，可展开装置处于展开位置；

图3A是框架的立体图，可展开装置处于收起位置；

图3B是图3A的立体图，可展开装置处于展开位置；

图4是处于展开位置的可展开装置的立体图，壳体和充气机显示为隐藏线；

图5是处于展开位置的可展开装置的另一立体图；

图6A是处于收起位置的可展开装置的横截面图；

图6B是处于展开位置的可展开装置的横截面图；

图7是框架和处于收起位置的可展开装置的立体图，其中充气机安装到框架；

图8是处于展开位置的可展开装置的另一实施例的立体图，其中壳体包括用于安装到框架的挂钩；

图9是碰撞吸收系统的示意图。

具体实施方式

参考附图，其中在几个附图中相似的附图标记表示相似的部件，车辆26的座椅靠背10包括框架12和可展开装置14。可展开装置14包括固定在框架12上的后板16、与后板16相对的前板18以及后板16和前板18之间的腔体20。座椅靠背10包括与腔体20连通的充气机24。可展开装置14是由如热塑性弹性体(thermoplastic elastomer,TPE)、聚丙烯(polypropylene,PP)等的塑料材料制成。

参考图1-8，可展开装置14塑料材料的性质允许可展开装置14被成形为遵循框架12的轮廓，因此，提供连接点以将后板16固定到框架12。如下所述，多个连接点可以减少或消除对于将可展开装置14固定到框架12的专门支架的需求。由塑料材料提供的制造弹性允许可展开装置14来成型(例如吹塑成型、注塑成型等等)为任何合适的形状和大小，这允许可展开装置14在收起位置的厚度(如图1、2A和3A所示)相对于框架厚度为最小化。因此，可展开装置14可以集成到现有的座椅靠背设计中，而不需要进行较多的结构改变，这可以降低开发时间和成本。

如图2A-2B所示，乘员可以坐在座椅靠背10后方，并可以向座椅靠背10向前和/或向下方向运动，例如在车辆26的正面碰撞期间(图2B中用“F”标记)。随着乘员(例如乘员的头部)向座椅靠背10移动，设置在座椅靠背10中处于收起位置(如图2A所示)的可展开装置14可以可选择地被充气到展开位置(如图2B所示)。在此情况下，随着乘员继续在向前和/或向下方向运动，处于展开位置的可展开装置14缓解乘员的冲击且可以减少碰撞能量传递给乘员的可能性和/或大小。

可展开装置14可以是碰撞吸收系统22的部件。碰撞吸收系统22可以包括与可展开装置14的腔体20连通的充气机24。具体地，如下进一步所述，例如碰撞吸收系统22可以感测车辆26的碰撞以及可以响应于感测到的碰撞而触发可展开装置14的充气。此外，碰撞吸收系统22可以例如基于方向、大小等感测碰撞类型，以及碰撞吸收系统22可以响应于碰撞类型而触发可展开装置14的充气。

参考图1-3B，车辆26可以包括座椅总成28。座椅总成28可以包括座椅靠背10、座椅底部30和头枕32。头枕32可以由座椅靠背10支撑，以及相对于座椅靠背10可以是固定的或可移动的。座椅靠背10可以由座椅底部30支撑，以及相对于座椅底部30可以是固定的或可移动的。

参考图1-2B，车辆26可以包括前座和后座，以及可展开装置14可以由前座的座椅靠背10支撑。车辆26可以包括任何合适数量的座椅，即一个或多个。车辆26可以包括处于任何合适位置的任何合适数量的座椅排，例如前排、中排(未示出)、后排等。在任何情况下，一个或多个可展开装置14可以由一个或多个座椅靠背10支撑。车辆26可以是任何合适类型，例如轿车、卡车、运动型多用途车(SUV)等。

如图1所示，座椅靠背10可以包括由框架12支撑的饰件34。饰件34的至少一部分可以限定撕裂缝36以允许可展开装置14充气穿过饰件34到展开位置。撕裂缝36可以是饰件34的切入和/或变薄区域。饰件34可以由如聚合物的任何合适的材料制成，例如，尼龙，塑料，泡沫，聚丙烯(Polypropylene,PP)，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(Acrylonitrile Butadiene Styrene,ABS)，乙烯树脂(vinyl)等。

在由饰件34覆盖的替代方案中，前板18可以具有A类表面，即特别制造为具有高质量、成品美观无瑕疵的表面。A类表面可以有任何合适的表面纹理。例如，A类表面可以是光滑的。作为另一个示例，A类表面可以是有粒度的，例如，模仿皮革的外观。除了表面纹理，A类表面可以有任何合适的颜色色调和图案，例如立方体、粒度等。

参考图3A，框架12可以包括上部元件38和两个侧面元件40。框架12可以包括额外的元件(未显示)。侧面元件40可与上部元件38构成整体，即同时形成为单一连续框架12。或者，侧面元件40和上部元件38可分别形成且随后焊接在一起，例如电弧焊接、超声波焊接等。上部元件38可以包括孔口42以接收可展开装置14的壳体44和/或夹具46，如图8和下面进一步讨论所示。孔口42可以是细长的，即可以是槽。上部元件38可以还包括支撑头枕32的孔，如图2A-3B所示。

例如上部元件38和/或侧面元件40的框架12可以由任何合适的塑料材料制成，例如碳纤维增强塑料(Carbon Fiber Reinforced Plastic,CFRP)，玻璃纤维增强半成品热塑性复合材料(有机板(organosheet))等。或者，例如上部元件38和侧面元件40可以由合适的金属制成，例如钢、铝等。

可展开装置14的后板16可以固定到框架12上。具体地，后板16可固定到上部元件38。此外，或替代地，后板16可以固定在侧面元件40上。例如，可展开装置14可以结合(即焊接或粘接)到框架12。

可展开装置14可以以任何合适方式与框架12结合。例如，如上文所述，在框架12是由塑料材料制成的情况下，后板16可以是焊接(例如超声焊接)到框架12。作为另一个示例，在框架12是由塑料制成的情况下，后板16可以用结构型胶黏剂例如环氧胶黏剂、丙烯酸酯胶黏剂等粘接到框架12。作为另一个示例，在框架12是由金属制成的情况下，后板16可以用环氧胶黏剂、丙烯酸酯胶黏剂等粘接到框架12。作为又一示例，后板16可以粘接和焊接到框架12，例如针对由多类型材料制成的混合框架12。在任何情况下，焊接和/或粘接配置为在处于收起位置和展开位置时将可展开装置14的后板16保持到框架12。

另外或作为将可展开装置14结合到框架12的替代方案，夹具46可以固定到后板16和框架12上。具体地，可展开装置14可以包括多个夹具46，如图8所示。夹具46可以将后板16固定到框架12。具体地，后板16可以固定到上部元件38。上部元件38可以包括用于接合夹具46的任何合适部件。例如，如上所述，上部元件38可以包括用于接收夹具46的孔口42。

具体地，如图3A-3B所示，上部元件38的孔口42可以接收夹具46以便在后板16如上所述焊接或粘接到框架12之前将可展开装置14适当地定位。另外或此外，夹具46可以在没有结合的情况下将后板16固定到框架12上。在这种情况下，上部副框架12的孔口42接收夹具46，并且夹具46可以例如通过紧固件、铆钉、带螺纹的螺钉、胶黏剂、焊接、热熔等固定在上部元件38。

夹具46可以与后板16整体地成型，即同时形成为单一连续单元。例如，夹具46和后板16可以从同一材料片吹塑成型。另外，夹具46和后板16可分别地形成且随后例如焊接、粘接等固定在一起。分别形成的夹具46可由任何合适的材料制成，例如如钢、铝等的金属，如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚氯乙烯(polyvinyl chloride,PVC)等的塑料。

夹具46可以是任何合适的配置且夹具46可以有相互相同或不同的配置。例如，一个或多个夹具46可以包括如图8所示的钩状端48。钩状端48可以配置为接合座椅靠背10框架12的孔口42的其中一个。在这种情况下，钩状端48可以例如通过紧固件、铆钉、带螺纹的螺钉、胶黏剂、焊接、热熔等固定到框架12。作为另一个示例，一个或多个夹具46可以包括弹性元件(未显示)。弹性元件可配置为接合座椅靠背10框架12的孔口42的其中一个。弹性元件可以是例如圣诞树型紧固件或任何其他合适类型的弹性元件。

参考图6A-6B，前板18在后板16的对面，腔体20设置在前板18和后板16之间。如图1-2A所示，处于收起位置的前板18接近饰件34和撕裂缝36。随着可展开装置14充气，当可展开装置14从收起位置充气到如图2B所示的展开位置时，前板18顶住饰件34和撕裂缝36。随着可展开装置14充气，在撕裂缝36处的饰件34撕裂且形成皮瓣(flap)以允许前板18伸出座位靠背10。前板18可以在收起位置与饰件34和撕裂缝36没有胶黏剂或其它紧固件地相邻，例如在收起位置与饰件34和撕裂缝36接触且从饰件34和撕裂缝36分离。

如上所述，可展开装置14的空腔20可以限定在前板18和后板16之间。可展开装置14可以包括从后板16延伸到前板18的中间部分50。中间部分50可以将前板18和后板16之间的腔体20包围。腔体20可以以不透气的方式被密封在前板18、后板16和中间部分50之间。或者，前板18、后板16和/或中间部分50可以包括通风孔或其他孔(未显示)以允许腔体20由乘员放气。

如图6A-6B所示，中间部分50可以与前板18和/或后板16构成整体，即同时形成为单一连续单元。例如，前板18、后板16和/或中间部分50可以通过吹塑成型整体地成型，或者可以以任何合适的方式整体地成型。在整体形成的替代方案中，前板18、后板16和/或中间部分50可以彼此单独形成，并随后组装，例如通过焊接、粘接等。

作为一个示例，中间部分50和前板18可以是整体形成的(例如通过吹塑成型)，并且可以随后组装到后板16(例如通过焊接)。作为另一个示例，中间部分50和后板16可以是整体形成的(例如通过吹塑成型)，并且可以随后组装到前板18(例如通过焊接)。

参考图6A和6B，中间部分50处于收起位置可以折叠在前板18和后板16之间，即中间部分50处于收起位置时限定在前板18和后板16之间的一个或多个折叠部52。随着可展开装置14充气到展开位置，中间部分50的折叠部52可以展开以允许前板18移动离开后板16。

折叠部52可在前板18与后板16之间沿腔体20延伸，并可以在前板18与后板16之间围绕腔体20。折叠部52可以与后板16和前板18中的至少一个构成整体。

可展开装置14的塑料材料可以是热塑性弹性体，例如，前板18、后板16和/或中间部分50可以由热塑性弹性体制成。热塑性弹性体是一种具有热塑性和弹性性质的聚合物材料。TPE(thermoplastic elastomer,热塑性弹性体)材料的合适的类别可以是，例如热塑性聚烯烃(thermoplastic olefin,TPO)。前板18、后板16和中间部分50可以由同一类型的材料制成，或者可以由不同类型的材料制成。另外，可展开装置14的塑料材料可以是任何合适的类型。

在可展开装置是弹性体的结构中，处于展开位置的可展开装置14的弹性性质可以允许前板18、后板16和/或中间部分50拉伸到比处于收起位置时其各自尺寸更大的尺寸。拉伸可以是弹性的并且可能不会导致永久变形。前板18、后板16和/或中间部分50中的每个的材料厚度和中间部分50可以是相同的，并且可以在1-3mm之间。

如上所述，与可展开装置14的腔体20连通的充气机24用例如气体的充气介质使腔体20膨胀。充气机24可以是例如烟火充气机24，其使用化学反应将膨胀介质驱使到腔体20中。或者，充气机24可以是例如冷气充气机24，当被激活时，其点燃烟火填料，形成用于通过填充管将加压充气介质释放到腔体20中的开口。或者，充气机24可以是任何合适的类型，例如混合式充气机24。

如图4-6B所示，充气机24可以安装到后板16，并设置在腔体20内。具体地，参考图4-6B所示，背板16可以限定壳体44，以及充气机24可设置在壳体44中。壳体44可以与后板16的其余部分一体形成。或者，充气机24可以安装在后板16腔体20外部。

作为又一替代方案，如图7所示，充气机24可以安装到框架12(例如上部元件38、侧面元件等)，充气机24远离可展开装置14，通过填充管54与腔体20连通。作为一个示例，如美国专利申请号14/843,245专利文件中描述的充气机24可以安装到框架12，该文献通用引用结合于此。

参考图9，车辆26可以包括碰撞感测系统56，碰撞感测系统56包括用于感测车辆26的碰撞的至少一个传感器58。碰撞感测系统56包括与传感器58和充气机24通信的用于激活充气机24的控制器60，例如用于当传感器58感测到车辆26的碰撞时向充气机24的烟火填料提供推动。此外或感测碰撞的替代方案，碰撞感测系统56可以配置为在碰撞之前感测碰撞，即预碰撞感测。传感器58可以是任何合适的类型，例如使用雷达、激光雷达和/或视觉系统。视觉系统可以包括一个或多个摄像机、电荷耦合器件(CCD)图像传感器、和/或互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器等等。

控制器60可以是基于微处理器的控制器。传感器58与控制器60通信以将数据传送给控制器60。基于由传感器58传输的数据，控制器60指示充气机24激活。控制器60可以被编程以至少响应于车辆26的正面碰撞而激活充气机24以使可展开装置14充气到展开位置。具体地，传感器58可以感测正面碰撞且基于感测到的正面碰撞，控制器60可以提供指令到充气机24以使可展开装置14充气。控制器60和传感器58可以连接到车辆26的例如控制器局域网(controller area network,CAN)总线62这样的通信总线。控制器60可以使用来自通信总线62的信息控制充气机24激活。充气机24可以连接到控制器60(如图9所示)，或者可以直接连接到通信总线62。

在操作中，在车辆26的正常工作条件下，可展开装置14处于如图1、2A和3A所示收起位置。当传感器感测到车辆26的碰撞时，碰撞感测系统56触发充气机24以用充气介质使可展开装置14从收起位置充气到展开位置。特别地，基于由碰撞感测系统56感测到的碰撞类型，碰撞感测系统56使可展开装置14充气到如图2B和3B所示的展开位置。

已经以说明的方式描述了本发明，以及应当理解的是已经使用的术语旨在采用词语的描述性质而不是限制性质。依据上述教导，本发明的很多修改及改变是可能的，以及本发明也可以以除了具体的阐述的以外的方式来实施。