一种汽车座椅、汽车和制造汽车座椅的方法与流程

本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种汽车座椅、汽车和制造汽车座椅的方法。

背景技术：

随着人们经济水平的提高，汽车作为一种交通工具使用越来越频繁，同时人们对汽车的舒适感也提出了更高的要求。

发明人发现汽车座椅至少存在以下问题：

冬季汽车内气温较低，特别是在北方寒冷气候下，座椅会因汽车长时间停放而过凉。

技术实现要素：

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种汽车座椅、汽车和制造汽车座椅的方法。所述技术方案如下：

第一方面，提供了一种汽车座椅，所述汽车座椅包括：管状框架、加热丝、填充物和座椅面套，其中：

所述管状框架设置于所述座椅面套的内部；

所述填充物填充在所述座椅面套的内部所述管状框架之间；

所述管状框架由复合管制成，所述复合管的内壁是铜管，外壁是碳纤维复合材料；

所述加热丝设置于所述铜管的内部，所述加热丝的端部设置有电源连接线。

可选的，所述碳纤维复合材料是由碳纤维集束和树脂体系复合而成。

可选的，所述树脂体系是E56环氧树脂和酸酐类固化剂的混合物。

可选的，组成所述管状框架的复合管包括直管、弯管和波浪形管；

可选的，所述直管与所述弯管的直径相同，所述波浪形管的直径小于所述直管的直径。

可选的，所述弯管和所述直管组成所述管状框架的主框架，所述弯管作为两个相邻的所述直管的连接件；

所述波浪形管设置于两个相互平行的所述直管之间。

可选的，所述加热丝是金属电阻丝和碳纤维丝中的任何一种。

第二方面，提供了一种汽车，所述汽车包括如上所述的汽车座椅。该汽车座椅在整车装配过程中安装在汽车上。在汽车电子系统中设置有控制温度的温控系统，安装在汽车上，在汽车中控台上设置有温控系统的按钮，并实时显示汽车座椅的温度。

第三方面，提供了一种制造汽车座椅的方法，所述方法包括：

在芯模的外表面涂覆硅脂类脱模剂；

将涂覆硅脂类脱模剂的芯模放置于铜管内部；

将碳纤维集束浸入到具有固化功能的树脂体系中，复合得到薄片状的碳纤维复合材料；

将所述碳纤维复合材料缠绕在内部放置有所述芯模的铜管的外部；

将内部放置有所述芯模且外部缠绕有所述碳纤维复合材料的所述铜管放置于烘箱中，采用旋转加热的方式对所述碳纤维复合材料进行固化成型；

将所述内部放置有所述芯模且外部包裹有固化成型的碳纤维复合材料的铜管进行降温，得到内部放置有所述芯模的复合管；

将所述芯模从所述复合管中抽出；

在所述复合管的内部设置加热丝；

将内部设置有加热丝的所述复合管，加工成内部设置有加热丝的所述管状框架，将所述内部设置有加热丝的所述管状框架、填充物和座椅面套加工成汽车座椅。

可选的，所述将内部放置有所述芯模且外部缠绕有所述碳纤维复合材料的铜管放置于烘箱中，采用旋转加热的方式对所述碳纤维复合材料进行固化成型，包括：

将内部放置有所述芯模且外部缠绕有所述碳纤维复合材料的所述铜管放置于烘箱中，按照5℃/min的速率进行升温，升温到80-120℃，停止加热，进行保温10-12小时。

可选的，所述将所述内部放置有所述芯模且外部包裹有固化成型的碳纤维复合材料的所述铜管进行降温，包括：

对内部放置有所述芯模，外部包裹有固化成型的所述碳纤维复合材料的所述铜管，进行自然降温至常温。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本发明实施例中，当汽车内温度较低时，所述电阻丝通过电源线接通电源，所述电阻丝通电产生的热量辐射到所述铜管上，所述铜管将热量传递到所述碳纤维复合材料，热量在所述碳纤维复合材料内部均匀持续地传递到人身上，让人感到舒适温暖。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种汽车座椅管状框架的局部结构示意图；

图2是本发明实施例提供的内部有加热丝的复合管的截面图；

图3是本发明实施例提供的一种制造汽车座椅的方法流程图。

图例说明

1、管状框架 2、加热丝

3、填充物 4、座椅面套

5、复合管 6、铜管

7、碳纤维复合材料 51、直管

52、弯管 53、波浪形管

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例一

本发明实施例提供了一种汽车座椅，特别地，该汽车座椅具有加热功能，如图1所示(局部图)，该汽车座椅包括管状框架1、加热丝2、填充物3和座椅面套4，其中：管状框架1设置于座椅面套4的内部；填充物3填充在座椅面套4的内部管状框架1之间；管状框架1由复合管5制成，复合管5的内壁是铜管6，外壁是碳纤维复合材料7；加热丝2设置于铜管6的内部，加热丝2的端部设置有电源连接线。

其中，管状框架1是汽车座椅的骨架。

在实施中，座椅面套4的材料可以是皮革，也可以是编织物，包裹在管状框架1和填充物3的外部，用以保护内部的填充物3。填充物3可以是泡沫材料也可以是海绵，填充在管状框架1之间。复合管5由碳纤维复合材料7在铜管6上缠绕制成，缠绕方式可以如下：

薄片状碳纤维复合材料7按照与铜管6所成角度为45°缠绕在内部放置有所述芯模的铜管6的外表面上，作为碳纤维复合材料7的第一层。

薄片状碳纤维复合材料7按照与铜管6所成角度为135°缠绕在内部放置有所述芯模的铜管6上，作为碳纤维复合材料7的第二层。

薄片状碳纤维复合材料7按照与铜管6所成角度为90°缠绕在内部放置有所述芯模的铜管6的外表面上，作为碳纤维复合材料7的第三层。

薄片状碳纤维复合材料7按照与铜管6所成角度为45°缠绕在内部放置有所述芯模的铜管6的外表面上，作为碳纤维复合材料7的第四层。

按照上述缠绕方式进行周期性缠绕至预设厚度。

该缠绕方式不仅使碳纤维复合材料7与铜管6紧密结合，而且该缠绕方式可以提高复合管5各个方向的强度，避免因碰撞造成汽车座椅严重变形。这样，复合管5既利用了铜管6的高导热性，铜的导热系数为379.14W/(m﹒℃)，又利用了碳纤维复合材料7的高强度、高刚度以及持久保温作用的特性，另外，碳纤维复合材料7的熔点高达2000-3000℃，具有高温不燃烧特性，安全性高。

加热丝2可以是一种金属电阻丝，也可以是一种碳纤维丝，设置于铜管6的内部，贯穿在汽车座椅的整个管状框架1中，在加热丝2的端部设置有电源连接线，该电源线从组成管状框架1的复合管5的端口引出，外接在汽车电源上，用于加热汽车座椅。另外，在汽车电子系统中设置有控制温度的温控系统，安装在汽车上，在汽车中控台上设置有温控系统的按钮，并实时显示汽车座椅的温度。该汽车座椅还包括座椅附件，如座椅滑轨、调角器和安全带扣等。

这样，铜管6和碳纤维复合材料7加工成复合管5，内部含有加热丝2的复合管5加工成管状框架1，填充物3填充在管状框架1之间，座椅面套4套设在填充物3和管状框架1的外部，进一步安装各种汽车座椅附件，经过加工后，得到一种具有加热功能的汽车座椅。

当汽车内温度较低时，通过控制器通过电控开关控制电阻丝2接通汽车内电源，中控台上设置有温控系统的加热档位，选择某一档位后，电阻丝2通电产生的热量辐射到铜管6上，铜管6将热量传递到碳纤维复合材料7内，热量在碳纤维复合材料7内部扩散，热量进一步经过座椅面套4传递到人身上，让人感到舒适温暖。当温度加热到所选档位的最高温度时，通过电控开关控制电源停止对电阻丝供电；当温度降到所选档位的最低温度时，通过电控开关控制电源启动对电阻丝供电，又开始加热。

可选的，碳纤维复合材料7可以由碳纤维集束和树脂体系复合而成。

在实施中，树脂体系可以是E56环氧树脂和酸酐类固化剂的混合物，该混合物按照E56环氧树脂与酸酐类固化剂为100:80的比例进行配置，该酸酐类固化剂可以是甲基六氢苯酐。将碳纤维集束充分浸润到树脂体系中之后，得到碳纤维集束外层包裹有树脂体系的碳纤维复合材料7。该树脂体系一方面将碳纤维集束进行固化成薄片状结构，以便于将碳纤维复合材料缠绕在铜管上，另一方面，树脂体系是一种良好的绝缘体，包裹在碳纤维集束的外面，保证汽车座椅的安全性。

可选的，组成管状框架1的复合管5可以包括不同形状的管状结构，相应的：组成管状框架1的复合管5包括直管51、弯管52和波浪形管53。

在实施中，直管51与弯管52的直径相同，波浪形管53的直径小于直管51的直径。具体地，对于直管51的尺寸：作为内壁的铜管的直径可以为6mm，厚度可以为1mm，作为外壁的碳纤维复合材料的厚度可以为3mm。对于波浪形管53的尺寸：作为内壁的铜管的直径可以为4mm，厚度可以为0.5mm，作为外壁的碳纤维复合材料的厚度可以为1mm。

这样，不同尺寸以满足管状框架1的不同要求，直管51和弯管52组成管状框架1的主框架，需要高强度、高刚性，以保证汽车座椅的承重能力，波浪形管53分布在构成主框架的直管51之间，不需要太高的强度，以保证乘坐的舒适感。

可选的，弯管52和直管51可以组成管状框架1的主框架，弯管52可以作为两个相邻的直管51的连接件；波浪形管53可以设置于两个相互平行的直管51之间。

在实施中，复合管5可以包括直管51、弯管52和波浪形管53，电阻丝2放置于所有复合管5的内部，每个复合管5在连接之前，先将其内部的电阻丝2连接在一起。弯管52作为相邻两直管51的连接件，其两端可以分别与相邻直管51胶结在一起。波浪形管53设置于两个相互平行的直管51之间，波浪形管53的两端可以分别与相互平行的直管51钎焊在一起，所有波浪形管53可以相互平行且平行于管状框架1上下两侧的直管51，波浪形管53可以两两间距相等。这样，内部均含有电阻丝2的直管51、弯管52和波浪形管53组成汽车座椅的管状框架1。

本发明实施例中，当汽车内温度较低时，所述电阻丝通过电源线接通电源，所述电阻丝通电产生的热量辐射到所述铜管上，所述铜管将热量传递到所述碳纤维复合材料，热量在所述碳纤维复合材料内部均匀持续地传递到人身上，让人感到舒适温暖。从而，可以解决汽车长时间停放，座椅冰凉的技术问题。

实施例二

本发明还提供一种汽车，该汽车包括实施例一种的汽车座椅，该汽车座椅在整车装配过程中安装在汽车上。在汽车电子系统中设置有控制温度的温控系统，安装在汽车上，在汽车中控台上设置有温控系统的加热档位按钮，并实时显示汽车座椅的温度。

本发明实施例中，所述汽车座椅与实施例一属于同一构思，其具体实现过程详见实施例一，这里不再赘述。在实施例一的汽车座椅的基础上，可以在汽车上安装用来控制所述汽车座椅加热的温控系统，并在汽车中控台上设置所述温控系统的加热档位按钮。当汽车内温度较低时，所述电阻丝通过电源线接通电源，调节汽车中控台上的加热档位按钮，选择某一档位后，所述电阻丝通电产生的热量辐射到所述铜管上，所述铜管将热量传递到所述碳纤维复合材料内，热量在所述碳纤维复合材料内部持续均匀地传递到人身上，让人感到舒适温暖。当温度加热到所选档位的最高温度时，通过电控开关控制电源停止对电阻丝供电，暂时停止加热；当温度降到所选档位的最低温度时通过电控开关控制电源启动对电阻丝供电，又开始加热。从而，可以解决汽车长时间停放，座椅冰凉的技术问题。

另外，使用碳纤维复合材料制造的汽车座椅骨架与传统钢制座椅骨架相比，汽车重量减轻了约三分之一，减重明显。

实施例三

本发明还提供了一种制造汽车座椅的方法，该方法制造的汽车座椅可以是上述实施例中的汽车座椅。该方法的处理流程，如图3所示，可以包括如下的步骤：

步骤101，在芯模的外表面涂覆硅脂类脱模剂。

在实施中，将硅脂类脱模剂涂覆在芯模的外表面，便于进行脱膜处理，其中，芯模是一种在制造管状框架中使用的辅助材料，使用结束之后进行脱模处理，该芯模可以是石膏、硅胶类的材料，设置在容易变形的物体里面，用于在生产加工过程中防止该物体变形。

步骤102，将涂覆硅脂类脱模剂的芯模放置于铜管6内部。

在实施中，将外表面涂覆有硅脂类脱模剂的芯模放置于铜管6内部，用于防止在铜管6外表面缠绕碳纤维复合材料7时发生变形。

步骤103，将碳纤维集束浸入到具有固化功能的树脂体系中，复合得到薄片状的碳纤维复合材料7。

在实施中，按照E56环氧树脂与酸酐类固化剂的比例为100:80，配置树脂体系，其中酸酐类固化剂可以是甲基六氢苯酐；将纤维集束浸入到树脂体系中，充分浸润后，得到薄片状碳纤维复合材料7。

步骤104，将碳纤维复合材料7缠绕在内部放置有芯模的铜管6的外部。

在实施中，将薄片状碳纤维复合材料7按照与铜管6所成角度为45°缠绕在内部放置有所述芯模的铜管6的外表面上，作为碳纤维复合材料7的第一层。

将薄片状碳纤维复合材料7按照与铜管6所成角度为135°缠绕在内部放置有所述芯模的铜管6上，作为碳纤维复合材料7的第二层。

将薄片状碳纤维复合材料7按照与铜管6所成角度为90°缠绕在内部放置有所述芯模的铜管6的外表面上，作为碳纤维复合材料7的第三层。

将薄片状碳纤维复合材料7按照与铜管6所成角度为45°缠绕在内部放置有所述芯模的铜管6的外表面上，作为碳纤维复合材料7的第四层。

按照上述缠绕方式进行周期性缠绕至预设厚度。

步骤105，将内部放置有芯模且外部缠绕有碳纤维复合材料7的铜管6放置于烘箱中，采用旋转加热的方式对所述碳纤维复合材料7进行固化成型。

在实施中，将内部放置有芯模且外部缠绕有碳纤维复合材料7的铜管6放置于烘箱中，调整烘箱的升温速率进行旋转加热，达到预设温度后，停止加热，保温到预设时间，对碳纤维复合材料7进行固化成型。

可选的，将内部放置有芯模且外部缠绕有碳纤维复合材料7的铜管6放置于烘箱中，对该烘箱的各项参数进行设置，相应的处理可以如下：将内部放置有芯模且外部缠绕有碳纤维复合材料7的铜管6放置于烘箱中，可以按照5℃/min的速率进行升温，可以升温到80-120℃，停止加热，进行保温10-12小时。

在实施中，设置烘箱的参数，加热方式设置为旋转，升温速率可以设置为5℃/min，加热温度可以设置为80-120℃，保温时间可以设置为10-12小时，将内部放置有芯模且外部缠绕有碳纤维复合材料7的铜管6放置于设置好的烘箱中。

步骤106，将内部放置有芯模且外部包裹有固化成型的碳纤维复合材料7的铜管6进行降温，得到内部放置有芯模的复合管5。

在实施中，对内部放置有芯模，外部包裹有固化成型的碳纤维复合材料7的所述铜管6，可以进行自然降温至常温，得到内部放置有芯模的复合管5。

步骤107，将芯模从复合管5中抽出。

在实施中，将外表面涂覆有硅脂类脱模剂的芯模从复合管5中抽出。将复合管5进一步进行打磨抛光、喷绝缘漆处理得到外表面平整、光滑、绝缘良好的复合管5。

步骤108，在复合管5的内部设置加热丝2。

在实施中，将用来加热的加热丝2放置于包括直管51、弯管52和波浪形管53的所有复合管5中。

步骤109，将内部设置有加热丝2的复合管5，加工成内部设置有加热丝的管状框架1，将内部设置有加热丝2的管状框架1、填充物3和座椅面套4加工成汽车座椅。

在实施中，将每个复合管5内部的加热丝2连接在一起。

将弯管52的两端分别与相邻直管51胶结在一起，这样，将弯管52可以作为相邻两直管51的连接件。

将波浪形管53的两端分别与相互平行的直管51钎焊在一起，这样，波浪形管53设置在两个相互平行的直管51之间。

这样，内部均含有电阻丝2的直管51、弯管52和波浪形管53组成汽车座椅的管状框架1。

然后，可以将填充物3可以填充在内部含有加热丝2的管状框架1之间。将座椅面套4可以套设在填充物3和内部含有加热丝2的管状框架1的外部。进一步，将汽车座椅附件，如座椅滑轨、调角器和安全带扣等安装在汽车座椅上。将汽车座椅安装在汽车上。

本发明实施例中，该方法制造出的汽车座椅，具有加热功能。将所述管状框架内部的加热丝通过电源线接入到汽车中的电源上，电阻丝通电产生的热量辐射到该方法制造的所述管状框架的铜管上，所述铜管将热量传递到碳纤维复合材料内，热量在所述碳纤维复合材料内均匀持续地传递到人身上，让人感到舒适温暖。从而，可以解决汽车长时间停放，座椅冰凉的技术问题。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。