车辆座椅头枕插入物的制作方法

专利名称：车辆座椅头枕插入物的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及车辆座椅头枕。
背景技术：
用于车辆座椅的头枕用于为乘员提供舒适性并且还向乘员提供安全
性。例如，在出现后方撞击的情况下，乘员的头部撞击头枕。因此，安全 性和舒适性是设计时需要同时考虑的因素。
车辆头枕通常包括头枕圈，其在撞击情况和正常操作下向乘员头部提 供结构性支承。为了向乘员提供舒适性，头枕圈典型地包括一层用于填垫 舒适性的软泡沫。
近年来，对结构和舒适性都有优化的成本效益设计己用于某些欧洲车
辆座椅的头枕中，其采用了头枕圈内的膨化泡沬(expanded foam)插入物。 该插入物通常由可膨胀结构的泡沫制成，其实质上以软泡沫层覆盖，以提 供舒适性。
2004年12月22日，美国交通运输部(Department of Transportation) 全国高速公路交通安全委员会(National Highway Traffic Safety Administration)发布了新的"联邦机动车辆安全标准实验室测试程序
(Laboratory Test Procedure for Federal Motor Vehicle Safety Standard, FMVSS) 202aS"，其包括"靠背保持力(backset retention)"和"高度保 持力(heightretention):靠背保持力和高度保持力限制了头枕的吸能。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种车辆座椅头枕插入物。
本实用新型的一个实施例提供一种用于车辆座椅头枕的插入物，其具 有由结构材料制成的主体。该主体的尺寸制成插入头枕圈的泡沫层中。该主体适于安装在车辆座椅的椅背上。该主体具有用于接收乘员头部的头部 接触表面。该主体具有在头部接触表面上形成的中部凹陷，用于向乘员头 部提供更大的接触面积。本实用新型的另一个实施例为用于车辆座椅头枕的插入物，其具有由 结构材料制成的主体。该主体的尺寸制成插入头枕圈的泡沫层中。该主体 具有用于接收乘员头部的前部头部接触表面。该主体具有在与头部接触表 面相对的主体后侧形成的凹槽。该凹槽具有用于接收支架横向部分的横向 区域，其向前倾斜，用于在乘员承受向前或向后的负载时保持支架。本实用新型的另一个实施例为形成头枕的方法。该方法包括用结构材 料铸成头枕插入物，该头枕插入物具有头部接触表面和头部接触表面中的 凹陷，用于向乘员头部提供接触面积，并且在插入物背面还具有向前倾斜 的凹槽，用于将插入物保持在支架上。形成管状支架并将其插入凹槽。软 泡沬夹物模塑在头枕插入物和支架的一部分的周围。本使用新型提供的车辆座椅头枕插入物向乘员头部提供了更大的接 触面积，向乘员提供了更好的舒适性和安全性。本实用新型的上述实施例和其它实施例、优点、益处、特征、方面及 目标在附图及以下对本实用新型实施例的详细说明中是显而易见的。


图l为根据本实用新型的车辆座椅的透视图； 图2为根据本实用新型的头枕的前片断透视图；图3为图2所示头枕的侧片断透视图； 图4为图2所示头枕插入物的放大透视图； 图5为图4所示头枕插入物的后透视图； 图6为图2所示头枕的后透视图；以及图7为图2所示头枕的剖面图。
具体实施方式
按照要求，本实用新型的详细实施例在此进行说明；然而，应该理解， 公开的实施例仅为本实用新型的示例，本实用新型可以以不同的可选方式 实施。附图并非必定按照比例绘制；某些特征可以放大或縮小，以显示具 体部件的细节。因此，此处公开的特定结构性和功能性细节不能解释为限 定，而是仅作为权利要求的代表性基本原理和/或用于教导所属技术领域的 技术人员以各种方式实施本实用新型的代表性基本原理。
现参照图l，表示根据本实用新型一实施例的车辆座椅总成，其总体 以数字10标记。车辆座椅10可以是驾驶员座椅或者其它乘客的座椅，例如 第一排座椅、第二排座椅或之后的座椅。车辆座椅10包括乘员坐在其上的
座垫和导轨总成12。座垫和导轨总成12安装在车辆地板上。车辆座椅10还 包括从座垫和导轨总成12延伸的椅背总成14，用于支承乘员的躯干。头枕 16装配在椅背总成14上，用于支承乘员头部，当乘员将头部靠在头枕16上 时使乘员舒适。头枕16还通过在撞击情况下支承乘员头部来提高乘员的安 全性，以使头部受伤的可能性降到最低。尽管图l的实施例中表示的是单 个的车辆座椅IO，本实用新型预期任何尺寸的使用一个或多个头枕16的座 椅10都可以使用，例如长椅式座椅。
现参照图2和图3，其表示移除了装饰覆盖物的头枕16的更多细节。头 枕16包括一对管套18，其装配在椅背总成14内。每个管套18包括位于椅背 总成14顶部之上的帽20。通过具有一对末端的弯管或杆提供支架22，其中 上述每个末端位于管套18中的其中一个内，用于将支架装配到椅背总成14 上。在一个实施例中，帽20中的一个包括用于调整头枕16高度的闩锁机构。
头枕16包括装配到支架22上的插入物24。该插入物由刚性或撞击吸收 材料制成，用于吸收例如由乘员头部加在插入物24上的撞击。在至少一个 实施例中，撞击吸收材料为泡沫。举例来说，可膨胀聚丙烯(polypropylene) 是制造插入物24的合适材料。膨化聚丙烯可以提供每立方米四十五至六十 公斤的密度，以提供可适合设计需求的轻质且低成本的插入物。在至少另 一个实施例中，插入物由可膨胀聚苯乙烯(polystyrene)制成。在另一个 实施例中，插入物由聚氨酯泡沫体(polyurethane foam)制成。在至少另
6一个实施例中，插入物由吹模塑料(blow-moldedplastic)制成。当然，其 它合适的材料也在本实用新型的思想和范围的预期之中。所述实施例的头枕16还包括软外部泡沫层26，其在插入物24和支架22 的一部分周围模塑而成。在一个实施例中，软外部泡沬层26与插入物24共 同形成头枕圈。泡沫外层26在图2和图3中示出了一部分，用于显示泡沬外 层26与插入物24的相对位置。泡沫外层26可以由多孔性泡沬制成。泡沫外 层26在插入物24周围提供填垫，用于使乘员舒适及垫靠。此外，泡沫外层 26提供头枕16的头枕圈的整体形状，同时通过插入物24从内部提供依从 性。尽管公开了一种足够用于泡沬外层26的材料，各种合适的材料也在本 实用新型的思想和范围的预期之中。现参照图4，表示作为单一部件的插入物24。插入物24的大小制成在 适当的撞击条件下接收并吸收乘员头部的撞击。这种撞击条件之一可以是 后端向车辆的撞击。另一种撞击可以是前端撞击，其中乘员从安全带弹回 车辆座椅10中，第二排无安全带的乘员撞击头枕16的后表面。插入物24具有总体上平坦的朝向前方的头部接触表面28和朝向上方 的头部接触表面30。在撞击情况下，乘员头部挤压泡沫外层26并接着撞击 插入物24的头部接触表面28、 30之一。乘员的头部典型地为圆形，因此， 为了向乘员头部提供增大的接触面积，在前接触表面28中形成中部凹陷 32。同样地，在上接触表面30中形成中部凹陷34。凹陷32、 34为弓形，并 凹进各自的接触表面28、 30中，以向乘员头部提供增大的接触面积。通过 提供增大的接触面积而不是点接触，撞击负载分布到更大的面积上，因而 插入物24的接触表面的位移或变形更小。插入物24变形的縮小导致对插入 物24的材料的损坏更小。插入物24具有一个宽度，其为沿前接触表面28的横向尺寸。插入物还 具有一个高度，其为沿前接触表面28的竖向尺寸。为了容纳不同身高的乘 员和/或提供头枕16的不同高度的调节，中部凹陷32将插入物24的宽度分成 两半，并沿高度延伸。因此，前凹陷32为沿所述插入物24实施例中线的圆 柱形凹陷。同样地，上接触表面30具有插入物24前/后尺寸提供的厚度。上凹陷34将上接触表面30的宽度分成两半，并沿厚度延伸，以沿上接触表面 30提供接触面积。上凹陷34在至少一个实施例中也是圆柱形，并沿上接触 表面30的中线形成。
所述实施例的插入物24能经受住引用于此作为参考的2004年12月22 日的FMVSS 202aS的靠背保持力和高度保持力测试，而不必增加插入物24 的密度和成本。无凹陷的平坦接触表面在经受这些测试时会引起不期望的 位移。由插入物24的凹陷32、 34提供的增大的接触面积分散了负载，得到 改善的性能，并将位移值减小到靠背保持力和高度保持力测试所设置的限 度内。经受住这些测试的合适尺寸为，凹陷32、 34可以具有八十二又二分 之一毫米半径。尽管提供了一个示例性的尺寸，但其它合适的尺寸也在本 实用新型的思想和范围的预期之中。
现参照图5，表示插入物24的后侧。插入物24具有在其中形成的沟槽 36，用于接收并保持支架22。沟槽36总体上为倒"U"字形，具有用于接 收支架22的相应部分的横向区域38和一对竖向区域40。横向和竖向区域 38、 40的轮廓制成具有伸出约大于支架22直径一半的保持凸起41。因此， 横向和竖向区域38、 40提供与支架22的过盈配合(interference fit)，从而 将插入物24固定并保持到支架22上。
现参照图6，表示插入物24组装到支架22上。支架22包括相应的竖向 部分42和横向部分44，其分别接收到沟槽36的竖向区域40和横向区域38 中。
现参照图7，表示插入物24和支架22通过插入物24的沟槽36的横向区 域38和支架22的横向部分44的横截面。插入物24为根据至少一个实施例的 表示为横截面的泡沫插入物24。在一个可选实施例中，插入物24为吹模而 成，因此具有以点划线表示的壁厚，含有中空的内腔。
在将支架22插入沟槽36的过程中，该过程通过点划线的支架横向部分 44 (插入前)和实线的支架横向部分44 (插入后)表示，过盈凸起41在安 装位置中在插入物24和支架22之间提供实质上增加的保持力。该保持力防 止插入物24在头枕16的顶部/后部区域受到向前的力时从支架22中撞出。在另一实施例中，在安装位置提供无过盈配合(net fit)，在组装过程中的中间位置过盈，从而防止拆解。沟槽36的横向区域向前倾斜。在向后的方向上，例如通过乘员头部， 向插入物24施加负载之后，沟槽36维持插入物24对支架的保持力。同样地， 在向前的方向上施加负载，例如在进出过程中从后部乘客施予的负载不会 使插入物24从支架22中解离。这样的负载通常在沟槽36的斜面上方头枕16 的顶部施加，使得沟槽36将插入物24保持在支架22上。用斜面将保持凸起 41定位在沟槽36的顶部和后部，以低成本的方式提供足够的插入物在支架 上的保持力。此外，提供的低成本的用于头枕的轻质插入物24能经受适应性测试， 并且不需要会增加成本和头枕16的重量的例如紧固件、粘合剂之类的附加 组件就能将插入物安装并保持在支架22上。在一个实施例中，插入物由可膨胀泡沬模塑成具有插入物24中的接触 面28、 30、凹陷32、 34和沟槽36。支架22由经弯曲、冷成型或其它方式成 型的管制成，以将插入物24和泡沫外层26安装到椅背总成14上。支架22插 入到插入物24的沟槽36中。在一个实施例中，由于沟槽36的过盈配合，支 架22必须压入到沟槽36中。随后将插入物24和支架22的一部分置于模具 中，将泡沬外层26模塑在插入物24的周围，从而共同为头枕16提供头枕圈。尽管对本实用新型的实施例进行了说明和阐述，但这些实施例并非企 图用于说明和阐述本实用新型的所有可能的形式。而应该理解为，说明书 中所使用的文字为说明性而非限制性，而且应该理解，在不脱离本实用新 型的思想和范围的情况下，本实用新型可以做出各种变化。
权利要求1. 一种用于车辆座椅头枕的插入物，其特征在于包含由结构材料制 成的主体，该主体的尺寸制成插入头枕圈的泡沫层中，该主体适于安装在 车辆座椅的椅背上，该主体具有用于接收乘员头部的头部接触表面，该主 体具有在头部接触表面上形成的中部凹陷，用于向乘员头部提供更大的接 触面积。
2. 根据权利要求1所述的头枕插入物，其特征在于，头部接触表面 还包含朝向前方的头部接触表面和朝向上方的头部接触表面，其中主体具 有在主体后侧形成的与朝向前方的头部接触表面相对的凹槽，该凹槽具有 用于接收支架横向部分的横向区域，该凹槽的横向区域向前倾斜，用于在 乘员承受向前或向后的负载时保持支架。
3. 根据权利要求1所述的头枕插入物，其特征在于，凹陷总体上为弓形。
4. 根据权利要求1所述的头枕插入物，其特征在于，凹陷具有八十 二又二分之一毫米的半径。
5. 根据权利要求1所述的头枕插入物，其特征在于，插入物由泡沫 制成。
6. 根据权利要求1所述的头枕插入物，其特征在于，插入物由膨化 聚丙烯制成。
7. —种用于车辆座椅的头枕，其特征在于包含-权利要求1所述的头枕插入物；以及位于插入物周围的泡沫层，其用于与插入物一同提供头枕圈，泡沫层 用比插入物柔软的材料制成，用于向乘员提供填料和舒适性，这样加在泡 沫层上的预定撞击负载就挤压泡沫层并将撞击负载加在插入物上。
8. —种车辆座椅，其特征在于包含 座椅底部；从座椅底部延伸的座椅靠背；安装在座椅靠背上的支架；以及 权利要求7所述的头枕，其中头枕安装在支架上。
9. 根据权利要求1所述的头枕插入物，其特征在于，头部接触面朝向前方。
10. 根据权利要求9所述的头枕插入物，其特征在于，头部接触面具 有宽度和高度，凹陷将宽度分成两半。
11. 根据权利要求IO所述的头枕插入物，其特征在于，凹陷沿头部 接触面的高度延伸。
12. 根据权利要求1所述的头枕插入物，其特征在于，头部接触面朝向上方。
13. 根据权利要求12所述的头枕插入物，其特征在于，头部接触面 头部接触面具有宽度和厚度，凹陷将宽度分成两半。
14. 根据权利要求13所述的头枕插入物，其特征在于，凹陷沿头部 接触面的厚度延伸。
15. —种用于车辆座椅头枕的插入物，其特征在于包含由结构材料制 成的主体，该主体的尺寸制成插入头枕圈的泡沫层中，该主体具有用于接 收乘员头部的前头枕接触面，并且该主体具有在主体后侧形成的与前头部 接触表面相对的凹槽，该凹槽具有用于接收支架横向部分的横向区域，该 凹槽的横向区域向前倾斜，用于在乘员承受向前或向后的负载时保持支 架。
16. 根据权利要求15所述的头枕插入物，其特征在于，凹槽的尺寸 制成以过盈配合接收车辆座椅的支架，以将插入物安装到车辆座椅上。
17. —种头枕，其特征在于包含 适于安装到车辆座椅上的支架，该支架具有横向部分；权利要求16所述的头枕插入物，其中凹槽横向区域安装在支架横向 部分之上；以及位于插入物周围的泡沬层，其用于与插入物一同提供头枕圈，泡沬层 用比插入物柔软的材料制成，用于向乘员提供填料和舒适性。
专利摘要公开一种用于车辆座椅头枕的插入物，其具有由结构材料制成的主体，该主体的尺寸制成插入头枕圈的泡沫层中。该主体适于安装在车辆座椅的椅背上。该主体具有用于接收乘员头部的接触表面，具有用于向乘员头部提供更大的接触面积的中部凹陷。在另一实施例中，提供一种插入物，其具有要插入到头枕的头枕圈泡沫层中的主体。该主体具有前接触面和在后侧形成的向前倾斜的凹槽，其用以接收车辆座椅的支架并防止拆解。
文档编号B60N2/48GK201154678SQ20082000040
公开日2008年11月26日 申请日期2008年1月4日 优先权日2007年1月5日
发明者日比格涅夫·J·奥泽尔斯基, 约瑟夫·沃森 申请人:福特全球技术公司