一种轻量化、模块化钢靠背骨架结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开的一种轻量化、模块化钢靠背骨架结构，其特征在于，该轻量化、模块化钢靠背骨架结构包括一采用至少一矩形管弯制而成的骨架框架，矩形管的端部采用焊接方式连接在一起。本实用新型的轻量化、模块化钢靠背骨架结构采用一个由矩形管弯制而成的等强度骨架框架，在等重量条件下，利用矩形截面模量大于圆形截面等截面模量，在结构设计上实现等面积轻量化；并可根据座椅强度要求特性，利用矩形截面长、宽比可调，在结构设计上进一步将骨架轻量化。
【专利说明】一种轻量化、模块化钢靠背骨架结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及座椅靠背骨架【技术领域】，特别涉及一种轻量化、模块化钢靠背骨架结构。
【背景技术】
[0002]为符合环保理念，汽车的轻量化成为发展趋势，钢骨架重量大幅下降同样成为发展需求和方向；汽车车身环境多变，座椅造型不同，座椅结构为适应这些不同，有不同的设计，设计时间长，零件通用性差，每个项目零件都不相同，模具成本高，设计的结构性能需要重新反复验证，加大零件的通用性，减少设计开发及验证成本是本领域的需求。
实用新型内容
[0003]本实用新型所要解决的技术问题在于针对现有座椅靠背骨架所存在的问题而提供一种轻量化、模块化钢靠背骨架结构。
[0004]本实用新型所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现:
[0005]一种轻量化、模块化钢靠背骨架结构，其特征在于，该轻量化、模块化钢靠背骨架结构包括一采用至少一矩形管弯制而成的骨架框架，矩形管的端部采用焊接方式连接在一起。
[0006]在本实用新型的一个优选实施例中，在所述矩形管的一个端部的内侧壁上开口，矩形管的另一端部插入所述的开口中并焊接在一起。
[0007]在本实用新型的一个优选实施例中，所述矩形管的端部之间采用标准角连接件焊接连接。
[0008]在本实用新型的一个优选实施例中，所述矩形管的弯曲部采用打扁结构处理。
[0009]在本实用新型的一个优选实施例中，所述矩形管的弯曲部上的打扁结构位于弯曲部的内、外弧面上。
[0010]在本实用新型的一个优选实施例中，所述轻量化、模块化钢靠背骨架结构还包括焊接在骨架框架上的焊接有加强筋条或骨架板。
[0011]在本实用新型的一个优选实施例中，所述标准角连接件至少包括一用以连接矩形管的标准角件，所述标准角件具有用以连接矩形管端部的两个U形槽，所述矩形管的端部插入所述U形槽内并焊接。
[0012]在本实用新型的一个优选实施例中，所述标准角连接件还包括固定在所述标准角件上的转轴加强支架和固定在所述转轴加强支架上的转轴销。
[0013]在本实用新型的一个优选实施例中，所述标准角连接件还包括固定在所述标准角件上的转轴销套支架和固定在所述转轴销套支架上的转轴销套。
[0014]在本实用新型的一个优选实施例中，还包括固定在所述骨架框架适当位置的转轴支架和固定在所述转轴支架上的转轴销。
[0015]在本实用新型的一个优选实施例中，还包括固定在所述骨架框架用以安装头枕的部位上的导管连接支架，该导管连接支架的内侧与构成骨架框架的矩形管固定连接，在该导管连接支架的外侧固定有标准头枕导管。
[0016]本实用新型的一个优选实施例中，还包括固定在所述骨架框架用以安装解锁机构的部位上的解锁机构支撑部件，该解锁机构支撑部件由连接支架和锁支架板构成，连接支架与矩形管固定连接，锁支架板固定在连接支架上；解锁机构安装在锁支架板上。
[0017]由于采用了如上的设计方案，本实用新型的轻量化、模块化钢靠背骨架结构采用一个由矩形管弯制而成的等强度骨架框架，在等重量条件下，利用矩形截面模量大于圆形截面等截面模量，在结构设计上实现等面积轻量化；并可根据座椅强度要求特性，利用矩形截面长、宽比可调，在结构设计上进一步将骨架轻量化。本实用新型利用方管平面特性，即无论方管与方管通过方管切口连结，或方管折弯成型骨架，均能提供给各类标准支架很好的配合面，实现设计的支架结构体积小、重量轻、结构强度高，受载不易变形，并且能标准化生产。本实用新型采用轻量化、模块化钢靠背骨架结构，能够将同种功能座椅的结构核心件，即轻量化、模块化钢靠背骨架固化，轻量化、模块化钢靠背骨架结构形式不变，只根据座椅尺寸大小更改长度，与框架结构连结的各类标准的支架结构固化，根据车身条件的不同只改变安装位置，因此更改的零件小，成型简单，模具成本低，设计时间短，新产品性能验证一次性通过率高。该结构提供了一个很好的平台，帮助实现结构的互换。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型一种轻量化、模块化钢靠背骨架结构原理示意图。
[0019]图2为本实用新型另一种轻量化、模块化钢靠背骨架结构中的骨架框架结构示意图。
[0020]图3为本实用新型轻量化、模块化钢靠背骨架结构中的另一种骨架框架结构示意图。
[0021]图4为本实用新型另外一种轻量化、模块化钢靠背骨架结构的结构示意图。
[0022]图5为本实用新型中的解锁机构支撑部件安装示意图。
[0023]图6为本实用新型轻量化、模块化钢靠背骨架结构中一种解锁机构标支撑部件的结构示意图。
[0024]图7为图6所示的解锁机构支撑部件安装了解锁机构的示意图。
[0025]图8为本实用新型轻量化、模块化钢靠背骨架结构中另一种解锁机构支撑部件结构示意图。
[0026]图9为图8所示的解锁机构支撑部件安装了解锁机构的示意图。
[0027]图10为本实用新型的导管连接支架及标准头枕导管安装示意图。
[0028]图11为本实用新型一种导管连接支架与标准头枕导管的连接示意图。
[0029]图12为本实用新型另一种导管连接支架与标准头枕导管的连接示意图。
[0030]图13为本实用新型一种标准角件与一种转轴加强支架及一种转轴之间装配示意图。
[0031]图14为本实用新型另一种标准角件与另一种转轴加强支架及一种转轴之间装配示意图。
[0032]图15为本实用新型又一种转轴加强支架及又一种转轴之间装配示意图。[0033]图16为本实用新型再一种转轴加强支架及再一种转轴之间装配示意图。
[0034]图17为本实用新型另外一种转轴加强支架及另外一种转轴之间装配示意图。
[0035]图18为本实用新型另一种标准角件与一种转轴加强支架及一种转轴之间装配示意图。
[0036]图19为本实用新型另一种标准角件与转轴销套支架及转轴销套之间的装配示意图。
[0037]图20为本实用新型轻量化、模块化钢靠背骨架结构中矩形管弯曲部位与一种标准角件及转轴销之间的连接爆炸示意图。
[0038]图21为本实用新型轻量化、模块化钢靠背骨架结构中矩形管弯曲部位与一种标准角件及转轴销之间的连接示意图。
[0039]图22为本实用新型轻量化、模块化钢靠背骨架结构中矩形管端部之间的连接立体示意图。
[0040]图23为本实用新型轻量化、模块化钢靠背骨架结构中矩形管端部之间的连接剖视不意图。
[0041]图24为本实用新型轻量化、模块化钢靠背骨架结构中矩形管弯曲部位的结构示意图。
[0042]图25为图24的A-A剖视图。
[0043]图26为图24的B-B剖视图。
[0044]图27为本实用新型轻量化、模块化钢靠背骨架结构中矩形管端部打扁的结构示意图。
[0045]图28为图25的侧视图。
[0046]图29为矩形管与圆管之间的性能比较示意图。
【具体实施方式】
[0047]以下结合附图和【具体实施方式】来描述本发明。
[0048]参见图1，图中给出的一种轻量化、模块化钢靠背骨架结构的原理示意图，其为后排座椅的轻量化、模块化钢靠背骨架结构，分为后排单人座椅骨架100和后排双人座椅骨架 200。
[0049]后排单人座椅骨架100采用四根矩形管110、120、130、140和两个标准角件A以及两个标准角件B，其中矩形管110的左、右两端与矩形管140、120的上端采用标准角件A焊接连接，矩形管130的右、右两端与矩形管140、120的下端采用标准角件B焊接连接。
[0050]后排双人座椅骨架200采用五根矩形管210、220、230、240、250和和两个标准角件A以及两个标准角件B，其中矩形管210的左、右两端与矩形管240、220的上端之间采用采用标准角件A焊接连接，矩形管230的左、右两端与矩形管240、220的下端之间采用采用标准角件B焊接连接，矩形管250的上下两端分别与矩形管210、230焊接连接。
[0051]上述轻量化、模块化钢靠背骨架采用矩形管组装而成，与现有同等要求及配置的座椅结构的重量比较，重量较轻，达到了实现轻量化的目的。
[0052]矩形管之间采用标准角件焊接连接，标准角件不需要重新设计和制造，只需要按照标准件选用即可，从而降低了开发费用和制造成本，达到了模块化的目的。另本实用新型可以在校准角件B上配置不同的转轴销，以适应不同的座椅设计要求。
[0053]当然，也可以将矩形管弯曲，减少标准角件的用量。
[0054]以下来详细描述本实用新型的轻量化、模块化钢靠背骨架结构。
[0055]参见图2，图2给出的一种轻量化、模块化钢靠背骨架结构，其为后排座椅的轻量化、模块化钢靠背骨架结构，分为后排单人座椅骨架IOOa和后排双人座椅骨架200a。
[0056]后排单人座椅骨架IOOa采用一根矩形管IlOa弯曲而成，矩形管IlOa两端的接头通过一个标准角件BI连接而成，中间采用两根加强筋条120a加强，两根加强筋条120a的上端与矩形管IlOa的上水平段焊接连接，下端与矩形管IlOa的下水平段焊接连接。在右下侧的弯曲部位焊接有一标准角件B2。为了使后排单人座椅能够翻转，在标准角件BI上焊接有一转轴销套Cl，而在标准角件B2上固定有一转轴销Dl。另外为了在后排单人座椅上安装头枕，在矩形管IlOa的上水平段上间隔焊接有两个标准导管连接支架E，每一标准导管连接支架E上焊接一头枕导管F，头枕导管F可以根据所安装的头枕的头枕支撑杆进行匹配。
[0057]后排双人座椅骨架200a采用一根矩形管210a弯曲而成，矩形管210a两端的接头通过一个标准角件BI连接而成，中间采用三根加强筋条220a加强，三根加强筋条220a的上端与矩形管210a的上水平段焊接连接，下端与矩形管IlOa的下水平段焊接连接。在左下侧的弯曲部位焊接有一标准角件B2。为了使后排双人座椅能够翻转，在标准角件BI上焊接有一转轴销套Cl，而在标准角件B2上固定有一转轴销Dl。另外为了在后排双人座椅上安装头枕，在矩形管210a上间隔焊接有两个标准导管连接支架E，每一标准导管连接支架E上焊接一头枕导管F，头枕导管F可以根据所安装的头枕的头枕支撑杆进行匹配。
[0058]参见图3，图中给出的一种轻量化、模块化钢靠背骨架结构，其为后排座椅的轻量化、模块化钢靠背骨架结构，分为后排单人座椅骨架IOOb和后排双人座椅骨架200b。
[0059]后排单人座椅骨架IOOb采用两根矩形管110b、120b制成，其中矩形管IlOb弯曲成门字形状，矩形管IlOb左侧的下端与矩形管120b的左端通过一个标准角件B3焊接连接，矩形管IlOb右侧的下端与矩形管120b的右端通过一个标准角件B4焊接连接。整个后排单人座椅骨架IOOb中间采用两根加强筋条130b加强，两根加强筋条130b的上端与矩形管IlOb的水平段焊接连接，下端与矩形管120b焊接连接。为了使后排单人座椅能够翻转，在标准角件B3上固定有一转轴销D2，而在标准角件B4上固定有一转轴销D3。另外为了在后排单人座椅上安装头枕，在矩形管IlOb的上水平段上间隔焊接有两个标准导管连接支架E，每一标准导管连接支架E上焊接一头枕导管F，头枕导管F可以根据所安装的头枕的头枕支撑杆进行匹配。
[0060]另外为了实现后排单人座椅的锁定和解锁，在矩形管IlOb外侧的竖直段安装有一解锁机构支撑部件G，在解锁机构支撑部件G上安装有解锁机构H。
[0061]后排双人座椅骨架200b采用三根矩形管210b、220b、230b制成，其中矩形管210b弯曲成门字形状，矩形管210b左侧的下端与矩形管220b的左端通过一个标准角件B4焊接连接，矩形管210b右侧的下端与矩形管220b的右端通过一个标准角件B3焊接连接。矩形管230b的上端与矩形管210b的水平段焊接连接，下端与矩形管220b焊接连接。
[0062]整个后排双人座椅骨架200b中间采用三根加强筋条240b加强，三根加强筋条240b的上端与矩形管210b的水平段焊接连接，下端与矩形管220b焊接连接。为了使后排双人座椅能够翻转，在标准角件B3上固定有一转轴销D2，而在标准角件B4上固定有一转轴销D3。另外为了在后排双人座椅上安装头枕，在矩形管210b的上水平段上间隔焊接有两个标准导管连接支架E，每一标准导管连接支架E上焊接一头枕导管F，头枕导管F可以根据所安装的头枕的头枕支撑杆进行匹配。
[0063]另外为了实现后排双人座椅的锁定和解锁，在矩形管210b外侧的竖直段安装有一解锁机构支撑部件G，在解锁机构支撑部件G上安装有解锁机构H。
[0064]后排单人座椅骨架IOOb和后排双人座椅骨架200b中的矩形管的长度可以根据整个后排座椅骨架的宽度Wl和高度Hl进行调整。
[0065]参见图4，图中给出的一种轻量化、模块化钢靠背骨架结构，其为后排座椅的轻量化、模块化钢靠背骨架结构，分为后排单人座椅骨架IOOc和后排双人座椅骨架200c。
[0066]后排单人座椅骨架IOOc采用两根矩形管110c、120c制成，其中矩形管IlOc弯曲成门字形状，矩形管IlOc左侧的下端与矩形管120c的左端通过一个标准角件B3焊接连接，矩形管IlOc右侧的下端与矩形管120c的右端通过一个标准角件B4焊接连接。整个后排单人座椅骨架IOOc的两根矩形管110c、120c上焊接有骨架板130c。为了使后排单人座椅能够翻转，在标准角件B3上固定有一转轴销D2，而在标准角件B4上固定有一转轴销套C2。另外为了在后排单人座椅上安装头枕，在矩形管IlOc的上水平段上间隔焊接有两个标准导管连接支架E，每一标准导管连接支架E上焊接一头枕导管F，头枕导管F可以根据所安装的头枕的头枕支撑杆进行匹配。
[0067]另外为了实现后排单人座椅的锁定和解锁，在矩形管IlOc外侧的竖直段安装有一解锁机构支撑部件G，在解锁机构支撑部件G上安装有解锁机构H。
[0068]后排双人座椅骨架200c采用四根矩形管210c、220c、230c、240c制成，其中矩形管210c弯曲成L形状，矩形管210c水平段的末端与矩形管230c的上端通过一个标准角件Al焊接连接，矩形管210c竖直段的末端与矩形管220c的左端通过标准角件B4焊接连接，矩形管220c的右端与矩形管230c的下端通过标准角件B3焊接连接，矩形管240c的上端与矩形管210c的水平段焊接在一起，矩形管240c的下端与矩形管220c焊接在一起。整个后排双人座椅骨架200c的四根矩形管210c、220c、230c、240c上焊接有骨架板250c。
[0069]为了使后排双人座椅能够翻转，在标准角件B3上固定有一转轴销D2，而在标准角件B4上固定有一转轴销套C2。另外为了在后排双人座椅上安装头枕，在矩形管201c的上水平段上间隔焊接有两个标准导管连接支架E，每一标准导管连接支架E上焊接一头枕导管F，头枕导管F可以根据所安装的头枕的头枕支撑杆进行匹配。
[0070]另外为了实现后排双人座椅的锁定和解锁，在矩形管230c上安装有一解锁机构支撑部件G，在解锁机构支撑部件G上安装有解锁机构H。
[0071]后排单人座椅骨架IOOc和后排双人座椅骨架200c中的矩形管的长度可以根据整个后排座椅骨架的宽度W2和高度H2进行调整。
[0072]参见图5至图9，上述解锁机构标准支撑部件G由连接支架Gl和锁支架板G2构成，连接支架Gl的两端经过两次弯曲后形成与矩形管140、220、11013、21013、110(3、210(3焊接的焊接槽口 G1UG12,焊接槽口 G1UG12与矩形管140、220、110b、210b、110c、210c焊接在一起，连接支架Gl为一标准件,不同规格的后排座椅均适用。对于不同后排座椅宽度尺寸的座椅骨架，仅需要对两个连接支架Gl之间的间距进行调整即可，不需要重新设计。锁支架板G2的两端也弯曲，其与连接支架Gl焊接在一起，两者形成L形结构，为匹配不同的解锁机构Hl和H2，可以通过改变锁支架板G2上的安装孔G21位置来安装不同型号的解锁机构Hl和H2，因此，整个解锁机构标准支撑部件G也可以实现模块化制造。
[0073]参见图10至12，上述标准头枕导管F为一标准件，不需要重新设计，而导管连接支架E为一 U形件，在U形件的两壁上开设有一与矩形管110a、210a、110b、210b、110c、210c焊接的焊接缺口 E1，焊接缺口 El与矩形管110a、210a、110b、210b、110c、210c焊接在一起。导管连接支架E的具体尺寸和安装位置使头枕的具体尺寸做前后和上下调整，使标准头枕导管F的安装位置适合不同距离和角度安装要求的头枕。
[0074]参见图13，标准角件B3为标准设计，其采用钣金件经折弯制成，该标准角件B3具有两个用以连接矩形管端部的U形槽B31、B32，矩形管110b、IIOc的端部插入U形槽B31内并焊接，矩形管210b、210c的端部插入U形槽B31内并焊接。在标准角件B3上焊接有一转轴销加强支架M2，在转轴销加强支架M2上固定有一转轴销D2。参见图14至图17，对于不同的形式的转轴销D21、D22、D23、D24和客户定义转轴销位置的不同，只需要对转轴销加强支架M2视情况作出调整，例如更改转轴销加强支架M2的宽度和开孔大小及形状，形成不同的转轴销加强支架M21、M22、M23、M24。
[0075]上述标准角件A的结构基本上与标准角件B3的结构相同。
[0076]参见图18和图19，标准角件B4为标准设计，其采用钣金件经折弯制成，该标准角件B4具有两个用以连接矩形管端部的U形槽B41、B42，矩形管110b、210b、110c、210c的端部插入U形槽B41内并焊接,矩形管120b、220b、120c、220c的端部插入U形槽B42内并焊接。参见图18，在标准角件B4上焊接有一转轴销加强支架M2，在转轴销加强支架M2上固定有一转轴销D2。对于不同的形式的转轴销和客户定义转轴销位置的不同，只需要对转轴销加强支架M2视情况作出调整，例如更改转轴销加强支架M2的宽度和开孔大小及形状，形成不同的转轴销加强支架M2。
[0077]参见图19，如果客户采用非转轴安装方式，标准角件B4仍可适用，只需要在标准角件B4上焊接一转轴销套加强支架M1，在转轴销套加强支架Ml上固定有一转轴销套C2即可实现设计的切换。
[0078]参见图2和图20、图21，标准角件B2为一 L形零件，其具有一 U形槽B21和一连接片B22，U形槽B21和连接片B22h均能与矩形管110a、210a进行良好焊接。针对不同的座椅，可以将不同形式的转轴销Cl焊接在标准角件B2上即可。
[0079]参见图22和图23，矩形管的端部之间的连接也可以不适用标准角件，而是在矩形管SI—端的内侧壁上开口 S11，矩形管S2的另一端部插入开口 Sll中并焊接在一起即可。
[0080]参见图24至图26，为了增加矩形管P的弯曲部Pl的强度，矩形管P的弯曲部Pl采用打扁结构P11、P12处理。矩形管P的弯曲部Pl上的打扁结构P11、P12位于弯曲部Pl的内、外弧面上。
[0081]参见图27和图28，矩形管P端部也采用打扁结构P2，以便于插入标准角件中。
[0082]参见图29，矩形管的力学性能优于圆管，具体见表I
[0083]表I
[0084]圆、方管对比
[0085]
【权利要求】
1.一种轻量化、模块化钢靠背骨架结构，其特征在于，该轻量化、模块化钢靠背骨架结构包括一采用至少一矩形管弯制而成的骨架框架，矩形管的端部采用焊接方式连接在一起。
2.如权利要求1所述的一种轻量化、模块化钢靠背骨架结构，其特征在于，在所述矩形管的一个端部的内侧壁上开口，矩形管的另一端部插入所述的开口中并焊接在一起。
3.如权利要求1所述的一种轻量化、模块化钢靠背骨架结构，其特征在于，所述矩形管的端部之间采用标准角连接件焊接连接。
4.如权利要求1所述的一种轻量化、模块化钢靠背骨架结构，其特征在于，矩形管的弯曲部采用打扁结构处理。
5.如权利要求1所述的一种轻量化、模块化钢靠背骨架结构，其特征在于，矩形管的弯曲部上的打扁结构位于弯曲部的内、外弧面上。
6.如权利要求1所述的一种轻量化、模块化钢靠背骨架结构，其特征在于，所述轻量化、模块化钢靠背骨架结构还包括焊接在骨架框架上的焊接有加强筋条或骨架板。
7.如权利要求3所述的一种轻量化、模块化钢靠背骨架结构，其特征在于，所述标准角连接件至少包括一用以连接矩形管的标准角件，所述标准角件具有用以连接矩形管端部的两个U形槽，所述矩形管的端部插入所述U形槽内并焊接。
8.如权利要求7所述的一种轻量化、模块化钢靠背骨架结构，其特征在于，所述标准角连接件还包括固定在所述标准角件上的转轴加强支架和固定在所述转轴加强支架上的转轴销。
9.如权利要求7所述的一种轻量化、模块化钢靠背骨架结构，其特征在于，所述标准角连接件还包括固定在所述标准角件上的转轴销套支架和固定在所述转轴销套支架上的转轴销套。
10.如权利要求8或7所述的一种轻量化、模块化钢靠背骨架结构，其特征在于，还包括固定在所述骨架框架适当位置的转轴支架和固定在所述转轴支架上的转轴销。
11.如权利要求1所述的一种轻量化、模块化钢靠背骨架结构，其特征在于，还包括固定在所述骨架框架用以安装头枕的部位上的导管连接支架，该导管连接支架的内侧与构成骨架框架的矩形管固定连接，在该导管连接支架的外侧固定有标准头枕导管。
12.如权利要求1所述的一种轻量化、模块化钢靠背骨架结构，其特征在于，还包括固定在所述骨架框架用以安装解锁机构的部位上的解锁机构支撑部件，该解锁机构支撑部件由连接支架和锁支架板构成，连接支架与矩形管固定连接，锁支架板固定在连接支架上；解锁机构安装在锁支架板上。
【文档编号】B60N2/68GK203528351SQ201320514217
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年8月21日 优先权日:2013年8月21日
【发明者】陆旭峰, 钱滨, 徐燕春, 陶惠家 申请人:上海延锋江森座椅有限公司