复合座椅结构的制作方法

本发明总体上涉及一种车辆座椅总成，并且更具体地，涉及用于车辆座椅的座椅结构。

背景技术：

随着对人类人体工程学、姿势和舒适性的进一步理解的研究，现代车辆座椅变得越来越舒适。车辆座椅靠背和车辆座椅中包括舒适部件的车辆座椅总成可以为驾驶员和乘客提供改进的舒适性和增加的耐用性以用于大量的车辆乘坐。此外，在车辆座椅设计中考虑到在碰撞事件期间乘客的安全问题。因此，包括适应驾驶员和乘客的不同尺寸和体形以及保持驾驶员和乘客的安全的部件的车辆座椅总成变得越来越重要。

技术实现要素：

根据本公开的一个方面，提供了一种车辆座椅总成，该车辆座椅总成包括座椅靠背和可操作地连接到座椅靠背的座椅底座。座椅底座包括座椅底座框架，该座椅底座框架具有在至少两个侧面元件之间横向延伸的后管、座垫总成和位于座垫总成和座椅底座框架之间的复合座板，并且复合座板具有配置为连接在后管和侧面元件上的多个凹陷特征部。座板整体地限定了在凹陷特征部之间横向延伸的柔性横杆。由座板整体地限定的多个钩状件可操作地连接到座垫总成。

根据本公开的另一方面，提供了一种车辆座椅底座，该车辆座椅底座包括具有至少两个侧面元件的座椅底座框架、座垫总成以及定位在座椅底座框架和座垫总成之间并可操作地连接到座椅底座框架和座垫总成二者的座板。座板整体地限定了在两个侧面元件之间延伸的横杆。横杆配置为横向和竖直弯曲。

根据本公开的另一方面，提供了一种车辆座椅底座，该车辆座椅底座包括座椅底座框架，该座椅底座框架具有在两个侧面元件之间横向跨越框架的后管以及限定多个凹陷特征部的座板，多个凹陷特征部配置为可操作地与后管和侧面元件连接，使得座椅框架至少部分地嵌套在座板内。

在研究了以下说明书、权利要求书和附图之后，本领域技术人员将理解和领会本公开的这些和其他方面、目的和特征。

附图说明

在附图中：

图1是设置在车辆中的本公开的车辆座椅总成的俯视立体图；

图2是图1的车辆座椅总成的放大俯视立体图；

图3是本公开的车辆座椅总成的座椅的俯视立体部分分解图；

图4a是本公开的座板的俯视立体图；

图4b是本公开的座板的增强俯视图；

图4c是本公开的座板的底部立体图；以及

图5是与本公开的座椅框架连接的图4a的座板的俯视立体图。

具体实施方式

现在将详细参照本发明的实施例，其示例在附图中示出。只要可能，在附图中，将使用相同的附图标记表示相同或类似的部件。

为了本文的描述，术语“上”、“下”、“右”、“左”、“后”、“前”、“垂直”、“水平”和其衍生方向，应于如图1中所定向的公开内容相关。然而，应当理解，除非明确地相反指出，否则本公开可以采取各种替代方位。还应当理解，附图中所示和下面的说明书中描述的具体装置和过程仅仅是所附权利要求中限定的发明构思的示例性实施例。因此，与本文公开的实施例相关的具体尺寸和其他物理特性不应被认为是限制性的，除非权利要求另有明确说明。另外，附图中所描绘的实施例可能不是按比例的或可能包含多于一个实施例的特征。

如本文所使用的，当在两个或更多个项目的列表中使用时，术语“和/或”是指所列出的项目中的任何一个可以单独使用，或者列出的两个或更多个的任何组合项目。例如，如果组合物被描述为包含组分a、b和/或c，则组合物可以仅包含a；仅包含b；仅包含c；a和b组合；a和c组合；b和c；或a、b和c的组合。

在本发明中，诸如第一和第二、顶部和底部等的关系术语仅用于将一个实体或动作与另一实体或动作区分开，而不一定要求或暗示任何实际的这种关系或命令在这样的实体或动作之间。术语“包含(comprises)”，“包含(comprising)”或其任何其它变体旨在涵盖非排他性的包括，使得包括一系列元素的过程、方法、物品或装置不仅包括那些元素，而且包括可以包括未明确列出的或这些过程、方法、物品或装置所固有的其它元件。前面有“包含……一个”的元素在没有更多约束的情况下不排除在包括该元素的过程、方法、物品或装置中存在另外的相同元素。

参考图1-5中所示的示例，附图标记10通常表示包括座椅总成14的车辆。座椅总成14包括座椅靠背18和可操作地连接到座椅靠背18的座椅底座22。座椅底座22包括具有在至少两个侧面元件34之间横向延伸的后管30的座椅底座框架26。座椅底座22还包括座垫总成38和座板42。座板42定位在座垫总成38和座椅底座框架26之间。座板42具有多个凹陷特征部46，其被配置为连接在后管30和侧面元件34上。座板42整体地限定在凹陷特征部46之间横向延伸的柔性横杆50。多个钩状件54可以由座板42整体地限定并且可操作地将座板42连接到座垫总成38。

现参考图1-3，所示的车辆座椅总成14配置用于任何类型的车辆中，包括但不限于轿车、厢式货车、卡车、公共汽车等。车辆座椅总成14悬接在允许车辆座椅总成14在车辆10内的前、后方向上移动的轨道62上。此外，车辆座椅总成14可以包括各种舒适控件，包括例如使用独立的大腿支撑件66的大腿支撑件、腰部支撑件和上胸部支撑件。座椅靠背18包括上部座椅靠背70和下部座椅靠背74。车辆座椅总成14包括设置在上部座椅靠背70上的头部约束装置78。头部约束装置78在向前和向后位置之间是可移动的以适应乘客的各种尺寸的头部以及不同的乘客高度。车辆座椅总成14还包括具体配置为调节上部座椅靠背70的上胸部82或下部座椅靠背74的下胸部86的控制器。

座椅底座22包括与座椅底座框架26可操作地连接的座板42，并且座板42配置为支撑座垫总成38和设置在其上的面料94。座板42定位在座椅底座框架26和座垫总成38之间。可以提供气候控制系统，其可以从座垫总成38和面料94抽吸空气或吹动空气通过座垫总成38和面料94。座垫总成38包括主座垫98、座椅侧垫102和前大腿支撑垫106。大腿支撑垫106配置为包裹在大腿支撑件66上以在支撑乘客的大腿时提供舒适性。主座垫98和/或侧垫102可以包括多个通风孔110，该多个通风孔110配置为允许空气通过座椅底座22。设置在座板42和座垫总成38之间的悬挂构件114配置为向座椅总成14中的乘客提供支撑。悬挂构件114包括定位在悬挂构件114的后部的多个悬挂钩116。

进一步参考图3，车辆座椅总成14包括座椅底座22。座椅靠背18(图2)可操作地连接到座椅底座22的后部。第一和第二可独立移动的大腿支撑件66中的每一个可相对于座椅底座22独立地横向向前和向后平移。弹簧总成可以用于将每个大腿支撑件66推动到完全向前的横向位置。第一和第二可独立移动的大腿支撑件66中的每一个可相对于座椅底座22旋转。大腿支撑件66可在位于座板42的车辆前向位置上的大腿附接点118处连接到座板42。大腿附接点118可以由座板42整体地限定或者可以连接到其上。如上所述，大腿支撑件66配置为相对于座椅底座22在升高和降低位置之间向上和向下旋转，并且还配置为相对于座椅底座22在延伸位置和缩回位置之间横向平移。可移动大腿支撑件66是独立的，使得一个大腿支撑件66可以处于升高位置，而另一个大腿支撑件66可以处于降低位置，或者位于升高位置和降低位置之间的任何位置。

现参考图4a，座板42可以由金属、塑料或复合材料形成。在座板42的复合材料示例中，座板42可以由纤维填料和树脂的组合形成。树脂内的纤维填料体积分数可以在约1％至约60％之间，或约15％至约40％之间，或约30％至约40％之间。在具体示例中，座板42内的纤维填料体积分数可以为约35％。纤维可以由包括碳、芳纶纤维、铝金属、氧化铝、钢、硼、二氧化硅、碳化硅、氮化硅、超高分子量聚乙烯、高碱玻璃(a-glass)、无碱玻璃(e-glass)、高耐蚀性玻璃(e-cr-glass)、耐化学玻璃(c-glass)、低介电玻璃(d-glass)、钙铝硅酸盐玻璃(r-glass)和镁铝硅酸盐玻璃(s-glass)的材料组成。纤维可以是连续的或切成特定长度。短切纤维的长度可以在约1mm至约20mm之间，或约3mm至约11mm之间，或约5mm至约7mm之间。通常，纤维在座板42内的树脂中随机取向。然而，纤维还可以在座板42的经受高方向应力或预期应力区域的区域中大体上定向地对齐(例如，在座板42部件之间的连接或转换)。座板42可以包括一个或多个预成型纤维毡，该一个或多个预成型纤维毡可以包括使用与座板42中使用的相同或不同的树脂保持在一起的编织或非编织纤维。在座板42中使用的树脂可以包括尼龙、聚丙烯、环氧树脂、聚酯、乙烯基酯、聚醚醚酮、聚苯硫醚、聚醚酰亚胺、聚碳酸酯、硅酮、聚酰亚胺、聚醚砜、三聚氰胺-甲醛、苯酚-甲醛和聚苯并咪唑，或其组合。复合材料(例如纤维填充树脂)的使用可以允许座板42通过注射成型、热成型和用于形成聚合物元件的其它工艺形成。纤维复合材料用于座板42的使用可以允许增加座板42的耐久性和疲劳载荷。

在所示的示例中，座板42包括侧垫126。侧垫126可以与座板42整体地成型或者可以附接到其上。侧垫126配置为在应力下支撑和弯曲以向座椅侧垫102(图3)提供弹性。另外，与座板42整体地成型的侧垫126增加了在从座椅总成14进出期间以及在颠簸和滥用负载情况期间乘客的结构支撑。侧垫126被配置为在x方向、y方向和/或z方向上偏转或弯曲。侧垫126可以在应力或负载时间期间(例如，车辆10的前端碰撞或图1的座椅总成14内的乘客的运动)没有断裂或损坏的情况下在x、y或z方向的任一或全部中偏转大于约10mm、20mm、30mm、40mm、50mm、60mm、70mm、80mm、90mm或大于约100mm。跨越座板42并在凹陷特征部46之间延伸的是横杆50。横杆50可包括壁134和多个肋138。多个肋138在垂直于壁134的方向的方向上延伸。肋138沿着壁134的定位为横杆50提供了应力释放设计，使得横杆50可以弯曲或偏转。横杆50可以采取各种横截面形状，包括正方形、矩形、圆形、椭圆形或被配置为限定壁134的其它形状。横杆50被配置为沿x方向、y方向和z方向上偏转或弯曲。横杆50可以在高达70℃的温度条件和高达60％的湿度下在应力或负载事件(例如，前端碰撞)期间没有断裂或损坏的情况下在x、y或z方向的任一或全部中偏转大于约10mm、20mm、30mm、40mm、50mm、60mm、70mm、80mm、90mm或大于约100mm。在一些示例中，座板42的周围环境的温度和/或湿度可以影响(例如，增加)横杆50的偏转量。通过将横杆50配置为柔性的来允许横杆50在车辆10的碰撞或突然减速事件期间偏转。在车辆10的向前碰撞或突然减速期间，座椅总成14的乘客可由于乘客相对于座椅总成14的继续向前运动而被迫进入座椅底座22中(图1)。乘客进入座椅底座22的运动可能导致发生潜滑或乘客在座椅总成的安全带下方的运动。通过将横杆50配置为在应力下弯曲和偏转，但不断裂，座椅总成14的乘客可以安全地减速，使得潜滑被最小化或消除。

如上所述，座板42限定了围绕座板42设置的多个钩状件54。在所示的示例中，每个侧垫126整体地限定一对向后钩状件144。在其他示例中，向后钩状件144可以以其它方式连接到侧垫126。向后钩状件144配置为面向车辆向后方向并且配置为接合图3的座垫总成38并且将其保持抵靠座板42。座垫总成38可以在主座垫98的下侧上限定多个凹部或保持特征部并且座椅侧垫102配置为接合并保持向后钩状件144。另外，向后钩状件144的面向后的性质抵抗座垫总成38在碰撞或突然减速事件期间在车辆向前方向上的运动。在一些示例中，向后钩状件144可以包括卡扣特征部，使得座垫总成38锁定到座板42。除了向后钩状件144之外，多个钩状件54还包括至少一个向下钩状件152。在所示的示例中，座板42整体地限定两个向下钩状件152。向下钩状件152包括成角度表面156和保持唇状件(retentionlip)160。向下钩状件152配置为将座垫总成38保持向下抵靠座板42。在座垫总成38到座板42的示例性组装方法期间，通过向座垫总成38施加车辆向前运动，使座垫总成38接合(例如，卡接)到向后钩状件144。一旦座垫总成38附接到向后钩状件144，座垫总成38的后部在向下钩状件152的作用下被向下推动。在座垫总成38向下运动期间，座垫总成38接触并沿着成角度表面156滑动。座垫总成38然后在保持唇状件160的作用下滑动。保持唇状件160在座垫总成38上延伸，使得座垫总成38在向下钩状件152的作用下旋转地和垂直地锁定。

现参考图4a-4c和5，除了多个钩状件54和横杆50之外，座板42还限定多个凹陷特征部46。多个凹陷特征部46包括后凹陷特征部168和侧凹陷特征部172。后凹陷特征部168延伸座板42的宽度并且具有大致弯曲的结构。后凹陷特征部168的弯曲结构被配置为与座椅底座框架26的后管30连接。后凹陷特征部168配置为部分地围绕或嵌套在后管30上使得后管30通过后凹陷特征部168支撑座板42。后管30可以是中空或实心的任何侧向横向构件，并且可以采取各种横截面形状，包括矩形、正方形、圆形、椭圆形或配置为为座椅底座框架26提供结构刚性的其他形状。在后管30是不同于圆形的形状的示例中，后凹陷特征部168可以互补地成形以连接或嵌套在后管30上。如图所示，向下钩状件152被限定在后凹陷特征部168上。另外，后凹陷特征部168可以限定一个或多个附接孔176，其可以与用于将后凹陷特征部168固定到后管30的紧固件一起使用。后凹陷特征部168限定多个锁定特征部178。在所示示例中，锁定特征部178包括多个齿。锁定特征部178突出到后凹陷特征部168的凹陷部分中并且配置为接合后管30(图3)。锁定特征部178限定配置为与后管30配合的向上弯曲表面178a。向上弯曲表面178a部分地在后管30下方延伸，使得后管30可以被卡扣配合到后凹陷特征部168并且座板42被固定到座椅底座框架26上。另外地或替代地，锁定特征部178可以用于帮助将座板42定位到后管30上的正确位置。此外，后凹陷特征部168限定多个锁定孔178b，其可允许一个或多个紧固件将座板42紧固到后管30。在另一个实例中，后管30的一部分可以延伸穿过锁定孔178b。

此外，后凹陷特征部168可以限定一个或多个悬挂附接特征部170。悬挂附接特征部170包括悬挂夹170a、悬挂通道170b和悬挂保持部170c。悬挂附接特征部170配置为接合悬挂钩状件116。悬挂夹170a可以是卡扣特征部、夹子、钩环连接件或配置为抓握悬挂钩状件116以提供悬挂元件114和座板42之间的保持的其他特征部。悬挂通道170b的尺寸设定成接纳悬挂钩116以产生不引人注目的外观。悬挂钩状件116通过悬挂通道170b和悬挂夹170a包覆在后凹陷特征部168上，并且接合悬挂保持部170c。悬挂保持部170c将悬挂钩116的端部保持在适当位置。靠近悬挂保持部170c定位的是保持凸缘182。保持凸缘182配置为接纳紧固件以进一步将座板42固定到座椅底座框架26或其它座椅相关结构。定位在后凹陷特征部168的顶部上的可以是多个紧固件184。

侧面凹陷特征部172沿着座板42的侧面靠近侧垫126定位。侧面凹陷特征部172的形状与侧面元件34的形状互补，并且具有足够的宽度使得侧面凹陷特征部172可以连接到或嵌套到侧面元件34上。侧面凹陷特征部172可以限定附接点180，螺栓或其它紧固件可以用于通过该附接点180将座板42固定到座椅底座框架26的侧面元件34。螺栓或紧固件通过附接点180和附接孔176的配合有助于将座板42固定到座椅框架26。

凹陷特征部46的使用可以允许座板42容易地组装到座椅框架26。在示例性组装方法中，座板42定位在座椅框架26上使得凹陷特征部46与侧面元件34和后管30对齐。然后将座板42放置在座椅框架26上使得凹陷特征部46嵌套在侧面元件34和后管30上。最后，紧固件可以通过附接点180和附接孔176固定以将座板42固定到座椅框架26。

本公开的使用可以提供几个优点。例如，本公开的使用可以允许座椅总成14满足各种测试标准，包括静态强度、动态强度、振动和耐久性/疲劳、动态脉冲、安全碰撞、乘客颠簸以及进/出、吱吱声/咔嗒声、滥用负载、大腿支撑、生命周期等。另外，本公开的使用可以增加座椅总成14的模块性，这可以降低与运输、管理费用和组装相关联的成本，同时相应地增加座椅总成14的定制。此外，本公开可以提供重量适中或与传统的座椅总成相比节省重量，同时增加结构性能的替代物。最后，使用复合座板42结构允许用于电气、机械和/或气动系统的连接和附接点的整体成型，这可以节省组装时间、成本、封装空间和重量以及制造成本。

所属技术领域的技术人员应当理解的是，所描述的本发明的结构和其它总成不限于任何具体的材料。这里公开的本发明的其它示例性实施例可以由任何种材料制成，除非这里另有说明。

为了说明，术语“连接”(各种形式的连接)总体上指两个(电的或机械的)总成彼此直接或间接的接合。这样的接合可以是实质上固定的或实质上移动的。这样的接合可以通过两个(电的或机械的)总成与彼此或两个总成一体成型为一个单独的整体的任何附加的中间总成实现。如无相反的说明，这样的接合可以是实质上永久的或可以是实质上可移除的或可拆离的。

同样重要的是，需注意示例性实施例中示出的本发明的元件的构造和设置仅是示例性的。尽管本发明的很少一些实施例在说明书中进行了详细说明，阅读本发明的本领域的技术人员将容易地理解到，多种变化也是可能的(例如各种元件的大小、尺寸、结构、形状和比例，参数值，安装布置，材料的应用，颜色，方位等)而实质上并不脱离本发明的新颖教导和优势。例如，示出的一体成型的元件可以由多个示为可以一体成型的多个零件的部件或元件构成，界面的操作可以倒过来或做其他变化，系统的结构和/或部件或连接器或其它元件的长度或宽度可以改变，元件之间提供的调节位置的类型或数目可以改变。应注意的是，系统的元件和/或总成可以由提供足够强度或耐用性，具有多种色彩、纹理或其组合的任一的多种类型材料中的任一种形成。因此，所有这些变化均包括于本发明的保护范围内。可以对上述的实施例和其它示例性实施例的设计、操作条件和设置进行其它的替代、修正、改变和省略而不脱离本发明的精神。

应理解到的是，任何所述的过程或所述过程中的步骤可以与其它公开的过程或步骤组合以形成本发明的保护范围的结构。此处公开的示例性的结构和过程仅用于说明而不构成对本发明的限制。

还应理解到的是，对前述的结构和方法所做的改变和修正并不脱离本发明的保护范围，进一步地应理解到的是，这些概念涵盖于权利要求中，除非这些权利要求的文字表述有相反的表示。