专利名称：座椅衬垫结构的制作方法
技术领域：
本发明总体涉及座椅领域，更具体地，涉及用于用在座椅(诸如车辆座椅)中的座椅衬垫结构。
背景技术：
常规的车辆座椅通常是由子框架(sub-frame)和联结到子框架的衬垫(构成，以提
供舒适性、对未被车辆悬架系统隔离的由道路引起的颠簸的隔离以及对座椅乘员的保护。已知的座椅衬垫具有多种设计，并且可以由多种材料制成。例如，已知提供如下的座椅组件其具有将子框架串起的悬挂席(suspension mat),悬挂席具有位于其上的泡沫衬垫。已知的座椅衬垫结构可能在提供舒适和保护方面并不有效。已知的座椅衬垫结构可能具有妨碍制造和组装的复杂设计。此外，已知的座椅衬垫结构可能相对庞大、笨重和昂贵。因此，一直存在提供改进的座椅衬垫结构设计的需要。
发明内容
因此,本发明涉及一种用于车辆座椅的座椅衬垫结构，包括第一外壁和第二外壁，它们接合以形成多个腔。所述座椅衬垫包括能量吸收物质，其布置在所述多个腔内，以吸收乘员负载。多个弹簧被布置在所述多个腔内，以进一步促进对乘员的支撑和舒适性。还提供了一种用于车辆座椅的座椅衬垫结构,包括第一外壁和第二外壁，它们接合以形成多个腔。所述座椅衬垫包括能量吸收物质，其布置在所述多个腔内，以吸收乘员负载。多个弹簧被布置在所述多个腔内，以进一步促进对乘员的支撑和舒适性。所述座椅衬垫还包括支撑基底，其附接至所述第二外壁，以提供附加的支撑。还提供了一种座椅衬垫结构，包括衬垫构件，其具有第一侧、对立的第二侧、前侦U、对立的后侧、上表面(其在第一侧枕(bolster)和第二侧枕处具有隆起部位)，以及对立的下表面。第一组弹簧被布置在所述衬垫构件的第一侧内，以使得所述第一组弹簧被布置成从所述衬垫构件的前侧到所述衬垫构件的后侧的一行。第二组弹簧被布置在所述衬垫构件的第二侧内，以使得所述第二组弹簧被布置成从所述衬垫构件的前侧到所述衬垫构件的后侧的一行。所述第一组弹簧和所述第二组弹簧用以承托(straddle)和支撑货物和乘员。本发明的一个优势是，所述座椅衬垫结构提供了增强的舒适性。本发明的另一个优势是，所述座椅衬垫结构更具有成本效益。本发明的又一个优势是，所述座椅衬垫结构相对轻便。在结合附图的描述阅读下文之后，本发明的其他特征和优势将更分明并得到更好的理解。
图I是根据一个示例性实施方案的车辆的立体图。图2是根据一个示例性实施方案的车辆座椅组件的立体图。图3是根据一个示例性实施方案的车辆座椅框架的立体图。图4是根据一个示例性实施方案的具有座椅衬垫结构的车辆座椅框架组件的分解图。图5是根据另一个示例性实施方案的结构性支撑基底的前视立体图。图6是图5的结构性支撑基底的后视立体图。图7是根据另一个示例性实施方案的衬垫构件的分解立体图。图8是图5的结构性支撑结构与图7的衬垫构件联结成一个座椅靠背框架的立体图。图9是根据又一个实施方案的结构性支撑结构和座椅靠背框架的立体图。图10是图9的结构性支撑结构局部附接至所述座椅靠背框架的立体图。图11是图9的结构性支撑结构完全附接至所述座椅靠背框架的立体图。图12是根据又一个实施方案的衬垫结构附接至座椅组件的立体图。图13是图12的衬垫结构和座椅组件沿着A-A线的截面图。图14是图12的衬垫结构附接至座椅靠背框架的立体图。图15是根据又一个实施方案的衬垫结构附接至车辆座椅组件的立体图。图16是带有具有不同尺寸和弹簧刚度系数(spring rate)的压缩构件的衬垫构件设计的侧视图。图17是带有具有不同尺寸和弹簧刚度系数的压缩构件的衬垫构件设计的另一个实施例的侧视图。图18是具有处于顶焊构造(top-weld configuration)的多个压缩构件的衬垫构件设计的侧视图。图19是具有处于中焊构造(mid-weld configuration)的多个压缩构件的衬垫构件设计的侧视图。图20是具有处于底焊构造(bottom-weld configuration)的多个压缩构件的衬垫构件设计的侧视图。图21是根据又一个实施方案的具有多个弹簧构件的衬垫构件的立体图。图22是图21的衬垫构件被包裹在模制泡沫材料中的立视图。图23是图21的衬垫构件被包裹在泡沫材料构件中的立体图。图24是根据又一个实施方案的与通风垫(ventilation pad)集成的弹簧填充衬垫构件的侧视图。图25是根据又一个实施方案的上面覆有通风加热和冷却席的弹簧填充衬垫构件的侧视图。
具体实施例方式总体参看附图，尤其参考图1，示出了根据一个示例性实施方案的车辆10。车辆10可以包括为车辆10的乘员提供的一个或多个座椅组件12。尽管车辆10被示为一个四门轿车，但应理解，座椅组件12可被用在小货车、运动车辆、飞机、船舶或任何其他类型的车辆中。现在参看图2，示出了座椅组件12。座椅组件12包括座椅框架13，座椅框架13具有座椅靠背14和座椅底座16。座椅靠背14提供舒适性、支撑和对就坐乘员的保护。座椅底座16操作性地连接至座椅靠背14，并且同时提供舒适性、支撑和对就坐乘员的保护。头枕(head restraint)18位于座椅靠背14的上端,并且也提供舒适性、支撑和对就坐乘员的保护。座椅组件12也可以包括倾斜调节器机构(recliner mechanism) 20,其操作性地连接至座椅靠背14和座椅底座16，以提供座椅靠背14相对于座椅底座16的可旋转调节。座椅组件12可以使用轨道组件22被固定至车辆10。本实施例的轨道组件22使得该座椅组件相对于车辆地板重新定位，以增强舒适性和效用。座椅靠背14和座椅底座16也可以包括其他部件，诸如装饰罩24等等。座椅组件12也包括座椅衬垫结构26。 接下来参看图3，示出了具有座椅靠背衬垫结构26的座椅框架13。座椅框架13包括座椅靠背框架28和座椅底座框架30。座椅框架13包括座椅靠背框架28和座椅底座框架30。座椅靠背框架28包括上横向构件32、对立的下横向构件34、第一座椅靠背侧构件36、以及对立的第二座椅靠背侧构件38。上横向构件32包括第一端40和第二端42,且下横向构件34包括第一端44和第二端46。第一座椅靠背侧构件36包括上端48和对立的下端50,且第二座椅靠背侧构件38包括上端52和对立的下端54。第一座椅靠背侧构件的上端48与第二座椅靠背侧构件52的上端通过上横向构件32联结在一起，且第一座椅靠背侧构件的下端50与第二座椅靠背侧构件54的下端通过下横向构件34联结在一起，以使得形成基本为矩形的框架结构。座椅底座框架30包括第一座椅底座侧构件56、对立的第二座椅底座侧构件58、前横向构件60、以及对立的后横向构件62。第一座椅底座侧构件56包括前端64和后端66,且第二座椅底座侧构件58包括前端68和对立的后端70。前横向构件60包括第一端72和第二端74，且后横向构件62包括第一端76和第二端78。第一座椅底座侧构件的前端64与第二座椅底座侧构件的前端68通过前横向构件60联结在一起,且第一座椅底座侧构件的后端66与第二座椅底座侧构件的后端70通过后横向管状构件30联结在一起，以使得形成基本为矩形的框架结构。应注意，其他座椅框架设计也可以被用于本发明，诸如一件式座椅靠背框架或一件式座椅底座框架等等。座椅框架13可以由多种材料制成，诸如金属、铝、合成材料等
坐寸o座椅衬垫结构26包括结构性支撑基底80和衬垫构件82。结构性支撑基底80包括上端84、对立的下端86、第一侧88、以及对立的第二侧90。结构性支撑基底80也包括前表面92和后表面94。结构性支撑基底80覆盖并联结至座椅框架13的至少一部分，诸如座椅靠背框架28、座椅底座框架30等等。在本实施例中，结构性支撑基底80位于座椅靠背框架28上方，并且在上横向构件32、下横向构件34以及第一侧构件36和第二侧构件38之间联结至座椅靠背框架28。结构性支撑基底80可以被连接至座椅框架13，以使得它的大体轮廓形状反映目标乘员的轮廓形状。结构性支撑基底80可以通过任何已知的或适当的方式被联结至座椅框架13，诸如紧固至座椅框架13、在座椅框架13上方披盖(drap)并伸展等等。结构性支撑基底80可以通过使用多种技术(诸如紧固、栓接、焊接等等)及联结构件(诸如卡圈、钩子、夹子、螺钉、钢丝套圈、卡扣、按钮等等)被固定至座椅框架13。结构性支撑基底80可以由多种材料制成，诸如塑料、织物、聚合物、自然纤维、橡胶等等，只要它们具有足够的强度作为用于乘员的结构性支撑物。在本实施例中，所述结构性支撑基底是塑料壳。衬垫构件82是大致矩形且平坦的构件，具有上端96、对立的下端98、第一侧100、以及对立的第二侧102。衬垫构件82也包括前外壁104和对立的后外壁106，它们通过多个内壁105互连。内壁105被以预定方式配置，以在内壁105与外壁104、106之间限定多个腔110。例如，内壁105可被纵向和/或横向和/或有角度地布置，以限定具有一种特定形状(诸如立方体形等等)的腔110。衬垫构件82也可以包括多个压缩构件108，诸如弹簧等等，它们遍布衬垫构件82。例如，腔110之中的一些或全部可含有一个或多个螺旋弹簧、弹簧内弹簧、多层弹簧等等。该设计不限于传统的螺旋弹簧，而是包括提供相似“动力(kinematic ) ”特征的任何已知的或将来会出现的材料或合成物或组件，诸如凝胶、水、塑料、变形材料等等。衬垫构件82覆盖并被联结至结构性支撑基底80的至少一部分和/或
座椅框架13(诸如座椅靠背框架28、座椅底座框架30等等)。衬垫构件82可以被连接至结构性支撑基底80和/或座椅框架13，以使得它的大体轮廓形状反映目标乘员的轮廓形状。衬垫构件82可以通过任何已知的或适当的方式被联结至座椅框架13，诸如紧固至座椅框架13、在座椅框架13上方披盖并伸展等等。衬垫构件82可以通过使用多种技术(诸如紧固、栓接、焊接等等)及联结构件(诸如卡圈、钩子、夹子、螺钉、钢丝套圈、卡扣、按钮等等)被固定至座椅框架13。衬垫构件82可以由多种材料制成，诸如塑料、织物、聚合物、自然纤维、橡胶、丙烯网(propylene mesh)等等，只要它们具有足够的强度和支撑性作为用于乘员的衬垫构件82。衬垫构件82也可以被包裹在泡沫中、附接至其他部件(诸如装饰罩24等等)和/或其组合。在本实施例中，衬垫构件82给座椅乘员提供了子系统弹簧“动力”，且被放置在结构性支撑基底80上，以覆盖座椅靠背框架28的大部分。预想到座椅衬垫结构26可以被用在座椅的其他区域，诸如座椅底座、头枕、侧枕等等，以及在其他类型的座椅组件中，诸如第二排座椅、长座椅等等。衬垫构件82是在袋状物(pouch) 110中含有多个弹簧108的分段织物袋(segmented fabric pouch)。现在参看图5至图8，示出了结构性支撑基底180和衬垫构件182的另一个实施方案，其中相同的零件用相同的参考数字标识。在本实施方案中，结构性支撑基底180的轮廓对应于座椅靠背框架28。第一侧188和第二侧190的轮廓也对应于车辆座椅组件12的侧枕。结构性支撑基底180也可以包括区域212，用于附接能量吸收构件或零件214。区域212策略性地围绕结构性支撑基底180布置，诸如上端184、下端186、侧部188、190、前表面192、后表面194等等。能量吸收构件212可以呈多种形式，诸如吸收泡沫、弹簧、肋(ribs)、裙皱(corrugations)、管状延伸部(tubular extensions)等等，并且被设计以吸收来自撞击的能量，从而减小对座椅乘员的冲击。能量吸收构件212通过在吸收能量时以预定方式改变自身形状(诸如折叠、塌缩、挤压、压缩等等)来吸收能量。例如，能量吸收构件212可以被设计为在吸收来自撞击的能量时以手风琴状方式折叠。在本实施方案中，衬垫构件182具备带有外部216和内部218的多件式(multi-piece)构造。外部216是一个环绕内部218的矩形框架，内部218在形状上是大致矩形且平坦的。外部216大致覆盖座椅靠背框架128的个体构件，而内部218大致覆盖跨越座椅靠背框架128的上端、下端、第一侧和第二侧之间的区域。接下来参看图9至图11，示出了根据又一个实施方案的结构性支撑基底380和座椅靠背框架328。在本实施方案中，结构性支撑基底380是大致矩形且平坦的构件，具有上端384、对立的下端386、第一侧388、对立的第二侧390、前表面392以及后表面394。结构性支撑基底380也包括分别从第一侧388和第二侧390延伸的第一延伸部420和第二延伸部422，诸如垂片、翼状物等等。尽管示出了两个延伸部或垂片420、422，但可以使用任何数目的延伸部或垂片。结构性支撑基底380的主体部位于座椅靠背框架328上(诸如通过将它放置在座椅靠背框架328的上面、上方、周围、附近)如图10所示。结构性支撑基底380也可以具有能在座椅靠背框架328上方或上面滑动的袜型构造(sock-type configuration)。第一延伸部420和第二延伸部422被设计为附接至第一侧框架构件336和第二侧框架构件338 (诸如通过至少局部缠绕这些侧框架构件、捆扎至这些侧构件等等)，如图11所示。结构性支撑基底380可以由相对柔性和可拉伸的材料制成。结构性支撑基底380也可以包括多个开口 424，诸如洞、槽、缝等等，用于附接至各种座椅部件、插入座椅部件等等。在本实施 例中，结构性支撑基底384的上端包括一对开口 424，用于附接至上横向构件332，诸如用于头枕318的附接。现在参看图12至图14，示出了根据又一个实施方案的附接至座椅组件512的座椅衬垫结构526，座椅组件512具有座椅靠背514、座椅底座516和头枕518。在本实施方案 中，结构性支撑基底580和衬垫构件582被集成到单个单元内，并且被联结至座椅靠背子框架528。衬垫构件582可以包括任何数目的具有各种特性(诸如尺寸、长度、弹簧刚度系数/力等等)的压缩构件608。成组的具有不同特性的压缩构件608可以被策略性地定位为遍布车辆座椅，诸如座椅靠背514、座椅底座516、头枕518、侧枕等等，这取决于具体要求。例如，一组较大尺寸的压缩构件608可以位于座椅靠背514的周边,诸如座椅靠背514的上端和侧部。较大数目和较小尺寸的压缩构件608可以位于座椅靠背514的中间部位。较小数目和中等尺寸的压缩构件608可以位于头枕518中。多个衬垫构件526和/或支撑结构基底580可以被用在座椅框架513上的任何地方，诸如座椅靠背框架528、座椅底座框架530等等。例如，衬垫构件582和压缩构件608可以位于座椅12上的任何地方，诸如头枕518、座椅靠背514、座椅底座516、座椅靠背侧枕、座椅底座边缘等等。现在参看图15至图17，示出了根据又一个实施方案的联结至座椅组件712的衬垫结构726。在本实施方案中，衬垫结构726适于附接至座椅底座716，并且包括衬垫构件782，并且也可以包括结构性支撑基底780。衬垫构件782包括多个压缩构件808，诸如弹簧等等。衬垫构件782和压缩构件808可以具有多种预定特性，诸如形状、剖面(profile)、布局、设计图案等等，这取决于所需的性能要求。此外，压缩构件808也可以具有多种预定属性，诸如长度、尺寸、形状、力/系数、拉伸强度、位置等等。例如，压缩构件808在长度、力/系数和位置方面可以有变化，以在座椅底座716上形成诸如用在插入物或座椅枕中的轮廓。通过智能地设计衬垫结构726，可以实现座椅712的具体区域中的弹簧力/细节/设计的选择性应用。例如，衬垫结构726可以包括弹簧力/细节/设计，其被设计和仿形为容纳儿童座椅或者货物和/或私人物品(诸如钱包、公文包、盒子等等)，如图11所示。在弹簧衬垫之上也可以放置相对薄的泡沫衬垫材料，以进一步增强座椅的舒适性和美感。在一个实施例中，衬垫构件的侧部800、802包括的压缩构件808大于衬垫构件782的中间部位的压缩构件，以在座椅底座716的侧部上提供支撑，如图15和图16所示。在另一个实施例中，衬垫构件的侧部800、802和衬垫构件782的中间部位包括的压缩构件808大于衬垫构件782的其他部位的压缩构件，以在座椅底座716的侧部和中间上提供支撑，如图17所示。现在参看图18至图20，示出了具有以不同构造接合在一起的压缩构件808的衬垫构件782。压缩构件808可以使用多种技术接合在一起，诸如通过焊接等等。在一个实施例中，压缩构件808可以用顶焊构造焊接在一起，以使得压缩构件808从衬垫构件782的下表面828向下延伸并与平坦座椅表面717相邻，如图18所不。在另一个实施例中，压缩构件808可以用中焊构造在它们的中间部位焊接在一起，以使得压缩构件808从衬垫构件782的上表面826向上延伸并与座椅表面717相邻，以及从衬垫构件782的下表面828向下延伸，如图19所示。在另一个实施例中，压缩构件808可以用底焊构造焊接在一起，以使得压缩构件808从衬垫构件的上表面826向上延伸进入座椅表面717，如图20所示。现在参看图21至图23，示出了根据又一个实施方案的包括衬垫构件982的座椅衬垫结构926，衬垫构件982具有多个弹簧构件1008，并且被包裹在结构性支撑结构980中。弹簧构件1008可以被布置成弹簧-弹簧(spring-on-spring)构造,并且也可以被封装在分段袋状物1010内。在本实施方案中，结构性支撑结构980可以由多种材料制成，诸如泡沫、填料(padding)等等。衬垫构件982也可以被完全或局部被支撑结构980包裹，以进一步增强座椅衬垫982的性能、舒适性和美感。在一个实施方案中，支撑结构980围绕衬垫构件980的侧部996、998、1000、1002和下表面1028，而上表面1026暴露，如图22和图23所
/Jn o现在参看图24和图25，示出了根据又一个实施方案的气候控制通风席1230和气候控制加热/冷却席1232。在本实施方案中，衬垫结构1126包括具有多个压缩或弹簧构件1108的衬垫构件1182。弹簧填充衬垫构件1182的弹簧可以被集成在通风席1230中，以给座椅乘员提供空气流动(A)，如图24所示。通风席1230是大致平面且呈矩形的构件，其可以被安置为与衬垫构件(诸如衬垫构件1228的下表面等等)相邻。弹簧填充衬垫构件1182也可以具有气候控制的通风的加热/冷却席1232，其也是大致平面且呈矩形的构件。加热/冷却席1232可以覆盖在衬垫构件1182的表面上，诸如上表面1226等等，以给座椅乘员提供加热和冷却，如图25所示。由于乘员负载(L)被向下施加至口袋线圈(pocket coils),被截留在这些袋内的空气对乘员进行缓冲。在这个“缓冲效应”期间，空气向上行进，从而促进热传递、空气循环，由此增进乘员舒适性。鉴于上述教导，本发明的许多变体和改型是可行的。因此，本发明可以按照具体描述以外的方式在所附权利要求的范围内被实践。
权利要求
1.一种用于车辆座椅的座椅衬垫结构，所述衬垫结构包括 第一外壁和第二外壁，它们接合以形成多个腔；以及 能量吸收物质，其布置在所述多个腔内，以吸收乘员负载。
2.根据权利要求I所述的座椅衬垫结构，还包括内壁，其接合所述第一外壁和所述第ニ外壁，以形成多个袋。
3.根据权利要求I所述的座椅衬垫结构,其中所述能量吸收物质是空气。
4.根据权利要求I所述的座椅衬垫结构，还包括多个弹簧，其布置在所述多个腔内，以进ー步吸收乘员负载。
5.根据权利要求4所述的座椅衬垫结构，其中所述弹簧具有变化的尺寸和拉伸强度。
6.根据权利要求5所述的座椅衬垫结构,其中较大的弹簧位于所述座椅结构的外部，较小的弹簧位于所述座椅结构的中间部，以增强对乘员的支撑和舒适性。
7.根据权利要求I所述的座椅衬垫结构，还包括支撑基底，其附接至所述第二外壁，以提供附加的支撑。
8.根据权利要求7所述的座椅衬垫结构，其中所述支撑基底是套筒，其至少部分地包裹所述车辆座椅。
9.一种用于车辆座椅的座椅衬垫结构,所述衬垫结构包括 第一外壁和第二外壁，它们接合以形成多个腔； 能量吸收物质，其布置在所述多个腔内，以吸收乘员负载；以及 支撑基底，其附接至所述第二外壁，以提供附加的支撑。
10.根据权利要求9所述的座椅衬垫结构，还包括内壁，其接合所述第一外壁和所述第ニ外壁，以形成多个袋。
11.根据权利要求9所述的座椅衬垫结构，其中所述能量吸收物质是空气。
12.根据权利要求9所述的座椅衬垫结构，还包括多个弹簧，其布置在所述多个腔内，以进ー步吸收乘员负载。
13.根据权利要求12所述的座椅衬垫结构，其中所述弹簧具有变化的尺寸和拉伸强度。
14.根据权利要求13所述的座椅衬垫结构,其中较大的弹簧位于所述座椅结构的外部，较小的弹簧位于所述座椅结构的中间部，以增强对乘员的支撑和舒适性。 . 14.根据权利要求8所述的座椅衬垫结构，其中所述支撑基底是套筒，其至少部分地包裹所述车辆座椅。
15.—种用于车辆座椅的座椅底座衬垫结构,所述衬垫结构包括 衬垫构件，其具有第一侧枕、对立的第二侧枕、前侧、对立的后侧、上表面以及对立的下表面，其中所述上表面在第一侧枕和第二侧枕处具有隆起部； 第一组弹簧，其布置在所述衬垫构件的第一侧内，其中所述第一组弹簧被布置成从所述衬垫构件的前侧到所述衬垫构件的后侧的一行；以及 第二组弹簧，其布置在所述衬垫构件的第二侧内，其中所述第二组弹簧被布置成从所述衬垫构件的前侧到所述衬垫构件的后侧的一行， 其中所述第一组弹簧和所述第二组弹簧用以承托和支撑货物和乘员。
全文摘要
一种用于车辆座椅的座椅衬垫结构，包括第一外壁和第二外壁，它们接合以形成多个腔。所述座椅衬垫包括能量吸收物质，其布置在所述多个腔内，以吸收乘员负载。所述座椅衬垫还包括多个弹簧，其布置在所述多个腔内，以进一步促进对乘员的支撑和舒适性。
文档编号A47C7/35GK102791169SQ201080059200
公开日2012年11月21日 申请日期2010年11月16日 优先权日2009年11月16日
发明者E·B·迈克拉克 申请人:江森自控科技公司