具有不同压力的区域的被动空气悬浮座椅舒适层的制作方法

本公开总体上涉及一种车辆座椅总成，并且更具体地涉及一种用于车辆座椅总成的被动空气悬浮座椅舒适层。

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。在车辆座椅靠背和车辆座椅中包括舒适性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大量的车辆行驶的耐用性。此外，当提供车辆座椅总成时，各种尺寸和体型的驾驶员和乘客可以证明是有挑战性的。因此，包括适应不同尺寸和体型的驾驶员和乘客以及那些驾驶员和乘客的所需姿势和就坐位置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，一种车辆座椅总成包括座椅框架。多个蜂窝状支撑件包括多个基底单元和多个支撑单元。多个支撑单元被设置在基底单元正上方并且包括与基底单元不同的空气压力。隔膜接近基底单元和支撑单元。空气通道通过隔膜限定在相邻的蜂窝状支撑件之间。开放空气分布层在蜂窝状支撑件上方延伸。透气面料在分布层上方延伸。

根据本公开的另一个方面，一种车辆座椅总成包括限定在上蒙皮和下蒙皮之间的多个蜂窝状支撑件。多个蜂窝状支撑件在车辆座椅的顶表面和侧表面上方延伸。透气面料在上蒙皮上方延伸。凹部限定在透气面料和上蒙皮之间。开放空气分布层在多个蜂窝状支撑件上方延伸。透气面料在分布层上方延伸。

根据本公开的另一个方面，一种制造车辆座椅总成的方法。在上衬底层中形成凹部。在下衬底层中形成多个分隔的单元。将上衬底层与下衬底层连接以限定支撑单元组件。将开放空气分布层定位在支撑单元组件上方。用面料覆盖开放空气分布层。

通过研究以下说明书、权利要求书以及附图，本领域技术人员将理解和领会本发明的这些和其他方面、目的以及特征。

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一个实施例的俯视透视图；

图2是图1的车辆座椅总成的俯视透视图；

图3a是本公开的空气悬浮舒适层的一个实施例的局部侧视剖视图；

图3b是本公开的空气悬浮舒适层的替代实施例的局部侧视剖视图；

图3c是本公开的空气悬浮舒适层的替代实施例的局部侧视剖视图；

图4是在组装本公开的空气悬浮舒适层的一个实施例之后穿过空气单元的空气流的大体方向的示意图；

图5是在已形成蜂窝状支撑件之后但在悬浮舒适层已被成形为车辆座椅之前本公开的下蒙皮的俯视平面图；

图6是包括本公开的悬浮座椅舒适层的一个实施例的车辆座椅的一部分的俯视平面图；

图7是在成形为车辆座椅之前图6的车辆座椅的侧视剖视图；

图8是在线a-a处截取的图6的车辆座椅的侧视剖视图；

图8a是用于本公开的车辆座椅总成的替代结构的侧视剖视图；

图9是上蒙皮在预成型以提供分布层的嵌套之后的俯视透视图；

图10是下蒙皮在真空预成型以限定分隔的空气单元之后的俯视透视图；

图11是上蒙皮在焊接到下蒙皮之后的俯视透视图；

图12是在完成冲压剪切操作之后的空气悬浮座椅舒适层的俯视透视图；

图13是空气悬浮座椅舒适层的俯视透视图，其侧面向下折叠并被焊接以形成三维空气悬浮座椅舒适层；

图14是空气悬浮座椅舒适层的俯视透视图，其中宽松编织的空气分布层定位在空气悬浮座椅舒适层中；

图15是空气悬浮座椅舒适层的俯视透视图，其中装饰罩定位在空气悬浮座椅舒适层上方；以及

图16是位于车辆中的车辆座椅总成上的完整的空气悬浮舒适层的俯视透视图。

具体实施方式

为了在此说明的目的，术语“上”、“下”、“右”、“左”、“后”、“前”、“竖直”、“水平”以及由此派生的词应当如图1中的取向与本公开关联。然而，应当理解的是，除了做出明显相反的说明之外，本公开可以采取各种替代取向。还应当理解的是，在附图中说明的以及在随后的说明书中描述的特定装置和过程仅仅是所附权利要求所限定的发明构思的示例性实施例。因此，与在此所公开的实施例相关的特定尺寸和其他物理特性并不能被认为是限制，除非权利要求另有明确表述。

在本文中，相关术语，例如第一和第二、顶部和底部以及诸如此类，仅被用于将一个实体或动作与另一个实体或动作区分开，而不一定要求或隐含这样的实体或动作之间的任何实际的这样的关系或顺序。术语“包含(现在时)”、“包含(进行时)”或其任何其它变体旨在覆盖非排他性的包括，使得包含一系列元素的过程、方法、物品或装置不仅包括那些元素，而且可以包括未明确列出或这样的过程、方法、物品或装置所固有的其它元素。在没有更多约束的情况下，前面有“包含……”的元素不排除在包含该元素的过程、方法、物品或装置中附加相同元素的存在。

参考图1-16总体上所说明的实施例，附图标记10总体上指代车辆座椅总成，该车辆座椅总成具有含被动空气悬浮座椅舒适层11的车辆座椅12。多个蜂窝式支撑件14包括多个基底单元16和多个分隔单元或支撑单元18。多个支撑单元18被设置在基底单元16的正上方并且包括与基底单元16不同的空气压力。隔膜20接近基底单元16和支撑单元18。通过隔膜20在相邻的蜂窝状支撑件14之间限定空气通道22。开放空气分布层24在蜂窝状支撑件14上方延伸。透气面料26在分布层24上方延伸。

参考图1和图2，本公开总体上涉及用于在车辆40——例如轿车、卡车、厢式货车等——中使用的车辆座椅总成10。还可以预期的是，在本公开中所阐述的构思可以被用于车辆40的前部或前向座椅以及车辆40的后部或后向座椅。如图所示，车辆座椅总成10包括座椅基底42，该座椅基底42被定位在滑轨44上以允许车辆座椅总成10相对于车辆40的前后移动。车辆座椅12被定位在座椅基底42上并且可相对于座椅基底42移动，如下面进一步详细阐述。此外，车辆座椅总成10包括座椅靠背46，该座椅靠背46具有下腰部区域48和上胸部区域50以及头部约束系统52。座椅靠背46的每一个部件可以被配置有可调节性以适当地支撑车辆40内的各种乘员的重量。

现在参考图3a-3c，说明了各种被动空气悬浮座椅舒适层11。图3a说明了包括多单元结构的空气悬浮座椅舒适层11。具体地，说明了多个基底单元16和多个支撑单元18，并且多个基底单元16和多个支撑单元18通过隔膜20分开。在所说明的实施例中，基底单元16、支撑单元18和隔膜20经由热焊接方法都被焊接在一起。然后该系统总体上被定位在车辆座椅总成上，使得暖空气可以在箭头60的方向上被吸入到座椅中，或暖空气在箭头62的方向上被从座椅中吹出。空气移动通过空气通道22，空气通道22不与由基底单元16或支撑单元18限定的内部区域连通。隔膜20、上蒙皮64和下蒙皮66经由焊接、粘合剂等都被可操作地连接在接合区域72处。值得注意的是，支撑单元18和基底单元16包括封闭的配置，使得这些区域中的压力被保持相对恒定。在图3所说明的实施例中，支撑单元18总体上由隔膜20和上蒙皮64限定。上蒙皮64总体上是不透气的，使得稳定的压力p1可以在上蒙皮64和隔膜20之间保持持续延长的时间段。基底单元16总体上被限定在隔膜20和下蒙皮66之间的空间中。类似于支撑单元18，基底单元16可以被设定为处于预定压力p2，并且该压力可以被保持持续延长的时间段，因为隔膜20和下蒙皮66包括高度不透气材料。压力p1可以小于、等于或大于压力p2。如果压力相等，则还可以预期的是，支撑单元18可以与基底单元16连通。

再次参考图3a，如前所述，空气可以沿着箭头60被吸入到座椅中，或者沿着箭头62被从座椅中吹出进入分布层24，在分布层中，空气通过座椅的顶部区域分布，并且最终通过在面料26中限定的孔70被吹出。空气然后被朝向乘员吹出以加热乘员。总体上可预期的是，面料26可以由各种材料制成，包括有孔皮革、透气织物等。

现在参考图3b，所说明的实施例描绘了一种替代结构，其中隔膜20被设置在上蒙皮64和下蒙皮66二者上方。在这种情况下，支撑单元18中的加压可以再次被保持在预定压力。在所说明的实施例中，隔膜20在上蒙皮64和下蒙皮66上方延伸，并且隔膜20和上蒙皮64之间的空间限定支撑单元18。上蒙皮64和下蒙皮66之间的空间限定基底单元16。如在图3a中，隔膜20、上蒙皮64和下蒙皮66经由焊接、粘合剂等都被可操作地连接在接合区域72处。对于图3a和图3b，总体上应当理解的是，支撑单元18中的压力p1可以等于、大于或小于基底单元16中的压力p2。在至少一个实施例中，支撑单元18在约2磅/平方英寸(psi)下操作。

图3c总体上说明了被动空气悬浮座椅舒适层11的另一个实施例。在该实施例中，多个分布单元被限定在下蒙皮66和隔膜20之间。以上蒙皮的形式的附加蒙皮不存在。如先前所讨论的，根据乘员的偏好，空气然后可以被吸入到车辆座椅表面以冷却乘员，或朝向乘员被吹向车辆座椅表面以加热乘员。

图4总体上说明了被被动空气悬浮座椅舒适层11覆盖的整个座椅区域。被动空气悬浮座椅舒适层11总体上被配置为围绕座椅延伸，使得整个座椅被被动空气悬浮座椅舒适层11包裹。这种结构可以由于用于将被动空气悬浮座椅舒适层11制成三维结构的成型或焊接方法而制成。因为被动空气悬浮座椅舒适层11被包裹在车辆座椅总成10周围，所以上述冷却和加热孔可以被定位在车辆座椅12的末端，包括侧支撑件和可能的座椅侧面。

现在参考图5，说明了下蒙皮66在成型之后但在形成被动空气悬浮座椅舒适层11之前的一个示例。各种蜂窝状支撑件14已经在下蒙皮66中形成。在这种情况下，说明了在区域80被动空气悬浮座椅舒适层11的前部和侧部被向下折叠并且在焊接区域82被连接。焊接区域82与边缘84可操作地连接以形成三维被动空气悬浮座椅舒适层11。然后，分布层24被相对直角地定位在车辆座椅12接近坐着的乘员的臀部的顶表面上。

现在参考图6-8，各个视图描绘了在成形到车辆座椅总成10上之后车辆座椅总成10和被动空气悬浮座椅舒适层11的各部分。图7是通过图6所示的车辆座椅总成10的顶部的横截面。图5所说明的部分1、2、3和4描绘了下蒙皮66，下蒙皮66限定下蒙皮66和隔膜20之间的单元，如图7所示。换句话说，一旦下蒙皮66被施加到上蒙皮64或隔膜20，就限定了基底单元16。图7中的基底单元16——其对应于附图标记1、2、3和4——对应于图5(其示出了在被成形以形成车辆座椅总成10之前的材料的扁材)中的附图标记1、2、3和4。在下蒙皮66已被施加到隔膜20之后，被动空气悬浮座椅舒适层11然后被圆化以形成车辆座椅总成10的顶部和前部(参见图4、6和8)。

如图8a所示，替代结构说明了被动空气悬浮座椅舒适层11，其中隔膜20的延伸部90包裹在限定在下蒙皮66和隔膜20之间的至少一个和可能两个基底单元16周围。这种设计提供车辆座椅总成10的略微更坚固的前部。面料26也包裹在基底单元16周围，虽然没有和延伸部分90一样远。

现在参考图9-16，说明了构造被动空气悬浮座椅舒适层11的所需方法。具体地，在步骤100，上蒙皮66被真空预成形以提供分布层24的嵌套或凹部101。上蒙皮66具有嵌套区域，该嵌套区域的大小总体上与由下蒙皮66限定并且限定分隔的空气单元的区域的大小一致，该分隔的空气单元将组成支撑单元18和/或基底单元16。在步骤102，下蒙皮66被真空预成形以提供分隔的空气单元。在步骤104，如图11所示，利用渐进压板焊接系统(progressiveplatenweldingsystem)来以阶梯可变压力单元的方式将上蒙皮64附接到下蒙皮66。可以被用于将舒适层附接到支撑层的卡扣在该步骤期间被焊接到位。

现在参考图12，在步骤106，使用冲压剪切操作来冲压出平坦的焊接组件。值得注意的是，此时，支撑单元18已被限定，并且在步骤108，如图13所示，侧面被向下折叠并且角被焊接以完成覆盖。在步骤110，宽松编织的空气分布层24被插入到在分布层24中限定的嵌套中。在步骤112，舒适层被穿孔的预制装饰罩包裹，该预制装饰罩限定透气面料26。在用装饰罩包裹之后，整个组件被定位在车辆中并且被紧固到位。

本领域普通技术人员将理解的是，所描述的公开内容和其他部件的构造不限于任何特定的材料。在此所公开的本公开的其它示例性实施例可以由多种材料制成，除非在此另有说明。

对于本公开，术语“连接”(以其所有形式，现在时、进行时、过去时等)总体上是指两个部件(电的或机械的)直接或间接彼此连接。这样的接合可以是本质上固定的或本质上可动的。这样的接合可以用两个部件(电的或者机械的)和与彼此或与这两个部件整体形成单一整体件的任何附加的中间元件来实现。这样的接合可以是本质上永久性的，或可以是本质上可移除的或可释放的，除非另有说明。

同样重要的是要注意，如在示例性实施例中所示的本公开的元件的结构和布置仅是说明性的。虽然在本公开中仅详细描述了本发明创新的几个实施例，但是阅读本公开的本领域技术人员将容易地领会，在实质上不脱离所叙述的主旨的新颖教导和优点的前提下，许多修改是可能的(例如，各个元件的大小、尺寸、结构、形状和比例，参数值，安装设置，材料的使用，颜色，方位等的变化)。例如，示为整体形成的元件可以被构造为多个部件或示为多个部件的元件可以整体形成，接口的操作可以被颠倒或以其他方式变化，结构和/或元件或连接器或系统的其它元件的长度或宽度可以变化，设置在元件之间的调节位置的性质或数目可以变化。应当指出的是，系统的元件和/或总成可以由提供足够的强度或耐久性的各种各样的材料中的任何一种以各种各样的颜色、纹理、以及它们的组合中的任何一种来构造。因此，所有这样的修改旨在被包括在本发明创新的范围内。在不脱离本发明创新的精神的前提下，可以在可取的和其他示例性实施例的设计、操作条件和布置中做出其它替换、修改、改变和省略。

应当理解的是，任何所述过程或所述过程中的步骤可以与其他公开的过程或步骤相结合，以形成本公开范围内的结构。在此所公开的示例性结构和过程是为了说明性的目的并不被解释为限制。

还应当理解的是，在不脱离本公开的构思的前提下，可以对前述结构和方法做出变化和修改，并且进一步应当理解的是，这样的构思旨在被以下权利要求覆盖，除非这些权利要求通过其文字另有明确表述。