专利名称：衬垫元件,特别是用于机动车辆的具有不同硬度区域的座椅衬垫元件或头枕衬垫元件,用 ...的制作方法
技术领域：
本发明涉及衬垫元件，特别是用于机动车辆的座椅衬垫元件或头枕衬垫元件和/ 或头枕，还涉及用于生产衬垫元件的方法，以及头枕和/或车辆座椅，尤其用于如下机动车 辆，其包含具有填料(Polsterimg)的靠背部分和座椅部分，该填料覆盖由金属或塑料制成 的支持结构并用于提高就座舒适性。
背景技术：
在衬垫元件生产领域中，特别是在用于机动车辆座椅的衬垫元件的生产领域中， 已知的是大部分的车辆座椅靠背和/或座椅表面越来越多地由泡沫部件——例如柔性聚 氨酯泡沫——生产，然后用皮革、纺织品等制成的护套(Bezug)覆盖。还已知的是，少部分 的座椅和靠背衬垫，特别是在汽车工业中，由浸了胶乳的椰壳纤维制成。该应用的原因是 衬垫覆盖层(Polsterauflagen)中的纤维具有改善的微气候(Mikroklima)，更好地通风并 因而提供改善的舒适性。在由纤维复合材料制成的衬垫覆盖层的已知生产方法中，向冲模 (Lochwerkzeug)施加真空和/或负压，透气性无纺布位于所述冲模中。将具有粘结剂(例 如胶乳)的纤维分散到该模具中。然后，将衬垫覆盖层在该模具中干燥。在接下来的操作 步骤中，将衬垫覆盖层冲压、硫化并抛光(beschliffen)。因而，在一些应用领域中，由纤维 复合物(例如包含椰壳纤维和胶乳)制得具有很高的刚性和硬度的衬垫部件，其部分地充 当组件支持物以便容纳并固定风扇(LUfter)、按摩单元和其它组件。这在柔性泡沫中只有 通过使用额外的增强单元/部件才能成为可能。在这样的纤维复合物的生产过程中，已知通过引入模具中的纤维的不同的量，在 衬垫中可以存在略微不同的硬度，由此能够获得在硬度上的略微不同，参见例如专利公开 出版物 DE 695 04 987 T2。然而，为获得在硬度上的更大的不同，例如为了获得很软的就座表现以便改善舒 适性，需要将纤维复合材料/衬垫部件用高柔性的切割泡沫(Schnittschaum)覆盖。这是 很昂贵且高成本的方法，因为它通常必须手工实施。在头枕的生产过程中，已知的是可以由注塑元件制成强化轮廓部件。这些注塑元 件可以另外包含头枕杆机构和/或连接于头枕杆机构。
发明内容
因此，本发明的目的是提供衬垫元件及其生产方法，该方法避免了所述缺点，特别 是改善了生产纤维复合材料的水平和垂直硬度设定的经济性。该目的是根据本发明通过如下的衬垫元件、特别是用于机动车辆的座椅衬垫元件 或者头枕衬垫元件而达到的，该衬垫元件包含无纺层以及纤维复合材料，在无纺层和纤维 复合材料之间设置插入材料，该插入材料相对于纤维复合材料具有不同的压缩性能，并且该纤维复合材料与插入材料和无纺层一起形成单件材料复合物。根据本发明，通过将很开 放的无纺布或工业生产的纺织品引入纳入纤维复合物的生产方法中，可以比常规的粘结在 成本上显著更有效地生产主动或被动地通风的衬垫覆盖层。在无纺层已位于成形模具中之 后将插入材料引入成形模具中。此外，将用于纤维复合材料的原料引入成形模具中。随后 的成形过程导致在无纺层、插入材料和纤维复合材料之间形成单件材料复合物。结果，(特 别是在它们的几何尺寸方面)可以将原料的高精度成形工艺降至最低并因而降低生产成 本。包含分散的复合纤维(即纤维复合材料)的稳定基体在成形工艺完成后得以保持，使得 忠实地保持衬垫部件的合适轮廓，这在用纺织品、皮革或膜进行覆盖时是必须的。根据本发 明，因而有利的是，可以通过使用插入材料并通过分散地引入纤维复合材料的原料而将空 气调节、不同的硬度区域和空气供应的能力在生产过程中的一个工艺步骤中同时纳入。此 外，结果，还有利地提供了将这样的衬垫元件成本有效地再循环(再利用)的可能性，即因 为不必使用额外的粘胶剂(特别是它们的化学性质相对于纤维复合物的生产过程中使用 的粘结剂而言)。根据本发明，还优选的是该插入材料是无纺材料或者垫，该无纺材料或者垫包含 天然或合成纤维。结果，通过本发明方法，多种不同的材料可以用于产生不同的舒适性要求 和/或不同的应用，例如PES/PET (聚对苯二甲酸乙二醇酯)纤维。根据本发明，还优选的是，插入材料被提供以仅在衬垫元件表面的部分区域上延 伸，和/或提供至少两个不同的插入材料，第一插入材料和第二插入材料设置在衬垫元件 的不同的表面区域中。根据本发明，结果，有利地，可以在衬垫元件中并非所有表面区域被 插入材料覆盖，和/或可以产生不同的表面区域以使得使用者的舒适度可以以很低的额外 成本进一步提高。根据本发明，还优选的是，插入材料比纤维复合材料具有更高的柔性。结果，可以 以简单的方式实现根据本发明的衬垫体的特别柔软的就座表现(Ansitzverhalten)。根据本发明，还优选的是纤维复合材料包含纤维和粘结剂，粘结剂尤其是胶乳，纤 维尤其是椰壳纤维。结果，特别有利地，根据本发明的衬垫部件可以特别好地适合非常有效 的主动和被动通风。根据本发明，不同的弹性粘结剂的使用(特别是不同种类的胶乳的使 用)在这种情况下有利地使得在衬垫部件和/或衬垫元件中可以获得不同的硬度。根据本发明，还优选的是，插入材料是工业生产的纺织品或纺成的无纺布。结果， 根据本发明，衬垫元件可以有利地以特别可变和成本有效的方式进行生产。此外，根据本发明优选的是，插入材料具有比纤维复合材料低的比重。结果，可以 以特别简单且成本有效的方式生产特别轻量的衬垫元件。本发明的另一个主题涉及用于生产衬垫元件(特别是根据本发明的衬垫元件)的 方法，其中将包含插入材料的前体材料在成形模具中成形，其中首先将无纺层引入成形模 具中以用于生产前体材料，并随后将插入材料和纤维以及粘结剂引入成形模具中以用于生 产纤维复合材料。结果，根据本发明，可以有利地实现特别成本有效地生产衬垫元件。根据本发明，还优选的是，将纤维与粘结剂结合，并且在固化步骤后，纤维复合材 料的粘结剂将插入材料和无纺层固定，并且/或者粘结剂是胶乳材料并且在衬垫元件在 成形模具中成形后，进行硫化步骤。作为进行硫化步骤的替代，如果使用由聚氨酯分散体 (Polyurethan-Dispersion)或氣丁二炼胶乳分散体(Chloropren-Latex-Dispersion)组成的粘结剂，该硫化步骤也可以省略。本发明的另一个主题涉及头枕，特别是用于机动车辆的头枕，该头枕包含根据本 发明的衬垫元件。本发明的另一个主题涉及车辆座椅，特别是用于机动车辆的车辆座椅，该座椅包 含座椅部分和靠背部分，该座椅部分和/或靠背部分包含根据本发明的衬垫元件。
本发明的实施方案显示在附图中，并且在以下说明书中更详细地说明。图1以侧视图示意性地示出包含座椅部分和靠背部分的车辆座椅。图2和3各自以示意性剖面图示意性地示出根据本发明的车辆座椅(特别是座椅 部分或靠背部分)的衬垫元件的实施方案，在图2中使用者一侧显示在底部，在图3中使用 者一侧显示在顶部。图4和5各自示意性地示出包含本发明的衬垫元件的头枕的实施方案。
具体实施例方式图1以侧视图示意性地示出通用的车辆座椅10。车辆座椅10包含座椅部分5和 靠背部分6，其各自包含覆盖座椅或靠背部分的支持结构的填料和/或衬垫元件11，所述支 持结构由金属或塑料制成并且所述填料和/或衬垫元件用于改善就座舒适性。图2和3以剖面图各自示意性地示示用于座椅和/或靠背部分5、6的根据本发明 的车辆座椅1的衬垫元件11的实施方案。衬垫元件11具有纤维复合材料1以及无纺层4。 在无纺层4的朝向纤维复合材料1的一侧，在根据本发明的衬垫元件11中布置插入材料2、 3。在图4和5中各自示出了包含根据本发明的衬垫元件和成形体12的头枕7的实施 方案。这样的头枕7优选包含纤维复合材料1并且还包含不同硬度区域，所述区域能够被 空气调节(klimaf3hig)(即能够被通风)并且由不同柔软性的插入材料制成。纤维复 合材料包含由基础纤维组成的纤维，该基础纤维具有确定轮廓的强度。在头枕7中，可以在 生产过程中通过具有不同性能的插入物调节硬度区域。空气向空气调节部分(Klimateil) 的流通可以通过在单个的空腔中布置管道、通过复合结构或其腔中的特定的风扇8(或多 个特定的风扇8)或者通过中央风扇而获得。风扇8产生气流9，该气流用于对头枕7和/ 或总体衬垫元件进行空气调节。为生产衬垫元件11，规定，纤维10设有粘结剂(特别是胶乳)并通过分布头直接 分散到预成形件接收部和/或分散到模具中。聚氨酯/聚氨酯分散体被视为——替换胶乳 的——替代粘结剂。根据本发明的衬垫覆盖层和/或根据本发明的衬垫元件11——其由具有插入材 料2、3的纤维复合材料1组成——具有如下优点通过不同柔软性的纤维插入物2、3和/ 或插入材料2、3产生不同的硬度区域，特别是在舒适区域中。在这种情况下，基体1和/或 纤维复合材料1特别包含具有确定轮廓的强度的基础纤维以及粘结剂。在覆盖层和/或 在插入材料2、3中，可以在与衬垫元件11的随后的表面基本垂直的方向以及在与衬垫元件 11的随后的表面基本平行的方向两者上产生材料的不同硬度区域。这些可能性中的第一种(即在向垂直于其表面的衬垫元件11中的不同程度的穿透深度中具有不同硬度)在下 文中称为不同的“水平”硬度区域并与附图标记2表示的插入材料相结合(verknilpfen)。 这些可能性中的第二种(即在衬垫元件11的不同点处的不同硬度)在下文中也称为不同 的“垂直”硬度区域并与附图标记3表示的插入材料相结合。插入材料2、3特别具有可调 节的不同性能，由此可以实现衬垫元件11的非常不同的配置。根据本发明通过如下方式获 得用于衬垫的纤维复合材料的经济性生产将大部分的纤维与粘结剂(粘合剂，例如胶乳) 通过机器人控制的分布头分散到模具中，并且通过天然基或合成基纤维无纺布使硬度区域 位于模具中的需要不同硬度的舒适性的点上。通过所使用的在工艺过程中用与基体中的纤 维相同的弹性粘结剂处理过的插入物，获得从合成基或天然基基础纤维的几乎无缝的过渡 (Ubergang) 0插入物的物理性能和舒适性水平及其在模具中的定位影响衬垫部件的硬度和舒 适性水平。本发明涉及包含例如用柔性、热固性塑料(duroplastischen)粘合剂和/或粘结 剂(例如胶乳)等粘合的合成纤维(PES、PET)和/或天然纤维(例如椰壳纤维)的衬垫部 件，尤其用作车辆座椅的靠背、座椅表面等的覆盖层，所述衬垫部件具有由产生轮廓的合成 或天然纤维以及插入物组成的区域，该插入物具有与基础纤维基本不同的、例如更高柔性 的性能。根据本发明，在由纤维复合材料制成的衬垫元件的生产过程中，将柔性合成无纺 插入物，无纺布或垫，即由柔性天然纤维制成的插入材料2、3，在工艺过程中插入模具的腔 (Kavitat)中。将(特别是由纤维复合材料1制成的)衬垫元件11的稳定基体1 (其包含散布的 合成纤维)保持，以使得衬垫部件的合适轮廓也忠实地保持，这在用纺织品、皮革或膜进行 覆盖时是必需的。附图标记
1纤维复合材料
2、3插入材料
4无纺层
5座椅部分
6靠背部分
7头枕
8风扇
9气流
10车辆座椅
11衬垫元件
12成形体
权利要求
1.衬垫元件(11)，特别是用于机动车辆的座椅衬垫元件或者头枕衬垫元件，该衬垫元 件(11)包含无纺层(4)以及纤维复合材料(1)，其特征在于，在无纺层(4)和纤维复合材料 (1)之间设置插入材料0，3)，该插入材料(2，；3)相对于纤维复合材料(1)具有不同的压缩 性能，并且该纤维复合材料(1)与插入材料(2，；3)和无纺层(4) 一起形成单件材料复合物。
2.根据权利要求1的所述衬垫元件(11)，其特征在于，该插入材料(2、3)是无纺材料 或者垫，该无纺材料或者垫包含天然或合成纤维。
3.根据前述权利要求中任一项的所述衬垫元件(11)，其特征在于，该插入材料(2，3) 被提供以仅在衬垫元件(11)的表面的部分区域上延伸。
4.根据前述权利要求中任一项所述的衬垫元件(11)，其特征在于，至少两个不同的插 入材料(2，；3)被提供，第一插入材料( 和第二插入材料C3)设置在衬垫元件(11)的不同 的表面区域中。
5.根据前述权利要求中任一项所述的衬垫元件(11)，其特征在于，插入材料0，3)比 纤维复合材料(1)具有更高的柔性。
6.根据前述权利要求中任一项所述的衬垫元件(11)，其特征在于，纤维复合材料(1) 包含纤维和粘结剂，粘结剂尤其是胶乳，纤维尤其是椰壳纤维。
7.根据前述权利要求中任一项所述的衬垫元件(11)，其特征在于，插入材料(2、3)是 工业生产的纺织品或纺成的无纺布。
8.根据前述权利要求中任一项所述的衬垫元件(11)，其特征在于，插入材料(2，3)具 有比纤维复合材料(1)低的比重。
9.用于生产衬垫元件(11)的方法，该衬垫元件特别是用于机动车辆的座椅衬垫元件 或头枕衬垫元件，尤其是前述权利要求中任一项所述的衬垫元件，其特征在于，将包含插入 材料0，3)的前体材料在成形模具中成形，其中首先将无纺层引入成形模具中以用于 生产前体材料，并随后将插入材料(2，；3)和纤维以及粘结剂引入成形模具中以用于生产纤 维复合材料(1)。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，将纤维与粘结剂结合，并且在固化步骤 后，纤维复合材料(1)的粘结剂将插入材料(2，；3)和无纺层固定。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，粘结剂是胶乳材料，并且在成形模 具中将衬垫元件(11)成形后进行硫化步骤。
12.头枕(7)，特别是用于机动车辆的头枕，其特征在于，该头枕(7)包含根据权利要求 1至8中任一项所述的衬垫元件(11)。
13.车辆座椅，特别是用于机动车辆的车辆座椅，其包含座椅部分( 和靠背部分(6)， 其特征在于，该座椅部分( 和/或靠背部分(6)包含根据权利要求1至8中任一项的衬 垫元件(11)。
全文摘要
本发明提出了一种衬垫元件，特别是用于机动车辆的座椅衬垫元件，以及用于生产衬垫元件的方法和车辆座椅，其中该衬垫元件包含无纺层和纤维复合材料，其中在无纺层和纤维复合材料之间布置插入材料，其中该插入材料相对于纤维复合材料具有不同的压缩性能。
文档编号B60N2/70GK102131676SQ200980130217
公开日2011年7月20日 申请日期2009年7月30日 优先权日2008年7月31日
发明者A·温加滕, M·简兹, W·克卢斯迈耶 申请人:约翰逊控制器有限责任公司