用在车辆座椅组件中的框架及其形成方法
【专利说明】用在车辆座椅组件中的框架及其形成方法
[0001]本申请是于2009年6月3日提交的名称为“座椅框架-拼接管”的发明专利申请200980120551.9的分案申请。
[0002]相关申请的交叉引用
[0003]本申请要求享有于2008年3月12日提交的凯梅德(Kmeid)等人发明的题为“车辆座椅-拼接管(VEHICLE SEAT-TAILORED TUBES) ”的美国临时专利申请N0.61/036，036的权益和优先权，该临时专利申请以引用的方式被纳入本说明书。
【背景技术】
[0004]本公开内容总体上涉及车辆座椅领域。更具体地，本公开内容涉及使用拼接(tailored)管来形成轻量化(light weight)车辆座椅部件。
[0005]目前，封闭截面(sect1n)的座椅部件一一例如座椅靠背框架、下部座椅结构、座椅垫框架、集成式结构化座椅(ISS)塔架(tower)、座椅基底或垫扭转管等一一主要由具有单一厚度和强度、外径大体一致、沿其长度截面一致以及钢材料等级(material grade)大体一致的钢制成。这些封闭截面的座椅部件主要被设计用来支撑在正常使用期间由乘员重量产生的压力以及用来应付在车辆碰撞期间产生的负荷。车辆座椅结构总体上通过选择材料厚度和材料等级以及设计具有结构化优势形状的部件来进行优化。然而，目前这些车辆座椅部件向座椅结构增加了很大的质量并且阻碍了燃油经济性的改进，还增加了成本，等等。
[0006]目前仍期望通过在座椅中(以及由此在车辆中)设置较轻质量的部件来改进车辆燃油经济性并降低制造成本。
【发明内容】
[0007]本公开内容的一个示例性实施方案涉及一种用在车辆座椅组件中的框架，该框架包括第一管状构件，该第一管状构件具有被联接在一起的多个段，其中每个段具有多种性质。所述多个段中的每个段的所述性质从以下组中选取:厚度、长度、形状、材料类型、材料等级、外径和内径。第一段的一种性质的值不同于第二段的该种性质的值。
[0008]本发明还涉及用在车辆座椅靠背组件中的管状车辆座椅框架。该管状车辆座椅框架包括第一管状构件，该第一管状构件具有被联接在一起的多个段，其中每个段具有多种性质，并且其中第一段的一种性质的值不同于第二段的该种性质的值。所述第一段和所述第二段被激光焊接在一起。所述第一管状构件具有第一端部部分和远侧端部，该第一端部部分具有沿着其长度改变的变化的直径，该远侧端部未被滚轧为封闭的管状截面，以用于将所述管状车辆座椅框架联接至车辆座椅和车辆的其中之一。
【附图说明】
[0009]图1是带有包含根据一个示例性实施方案的拼接管部件的座椅的车辆的立体图。
[0010]图2是包含根据一个示例性实施方案的拼接管部件的车辆座椅的立体图。
[0011]图3A是根据一个示例性实施方案的使用轨道焊接(orbitalwelding)的管的拼接方法的图解。
[0012]图3B是根据一个示例性实施方案的使用拼接卷材(coiI)或拼接板焊接的管的拼接方法的图解。
[0013]图4是具有背板(backpanel)的常规管状封闭截面的座椅靠背框架的立体图。
[0014]图5A是根据一个示例性实施方案，具有带有恒定外径的不同截面性质的管状座椅靠背框架的立体图。
[0015]图5B是根据一个示例性实施方案，具有恒定外径和六个厚度变化的段的图5A中管状座椅靠背框架的横截面正视图。
[0016]图5C是根据一个示例性实施方案，具有恒定外径和三个厚度变化的段的图5A中管状座椅靠背框架的横截面正视图。
[0017]图是根据一个示例性实施方案，具有带有变化外径和/或变化厚度的不同截面性质的管状座椅靠背框架的立体图。
[0018]图5E是根据一个示例性实施方案，具有带有变化直径和/或变化厚度的不同截面性质的图中管状座椅靠背框架的横截面正视图。
[0019]图6A是根据一个示例性实施方案，用于管状座椅靠背框架的拼接板的侧视图和俯视图，所述拼接板带有具有不同截面性质的集成式安装支架(integrated mountingbracket)。
[0020]图6B是根据一个示例性实施方案，沿具有不同截面性质的拼接管座椅靠背框架的立体图中A-A、B-B和C-C线所取的横截面图及立体图。
[0021]图7是根据一个示例性实施方案，用于车辆座椅组件的车辆座椅基底或座椅垫框架的立体图，所述车辆座椅组件由具有不同截面性质的拼接管形成。
[0022]图8是根据一个示例性实施方案，用于具有扭转管的车辆座椅组件的座椅基底或座椅垫框架的立体图，所述扭转管由具有不同截面性质的拼接管形成。
[0023]图9A是根据一个示例性实施方案的具有横跨座椅的下部结构化构建的车辆座椅组件的立体图，所述下部结构化构件由具有不同截面性质的拼接管形成。
[0024]图9B是根据一个示例性实施方案的图9A中具有下部座椅结构化构件的车辆座椅组件的正视截面图，所述下部座椅结构化构件由具有不同截面性质的拼接管形成。
[0025]图10A-10F是根据一个示例性实施方案，由具有不同截面性质的拼接管制成的一些紧固件的侧视图。
具体实施方案
[0026]总体参考这些附图并具体参考图1，示出了根据一个示例性实施方案的车辆5。车辆5包含一个或多个为车辆5的乘员提供的车辆座椅10。车辆座椅结构10的一个示例性实施方案在图2中示出。尽管示出的车辆5是4门轿车，应理解座椅10可以用于小型货车、运动型多功能车或者任何其他人们用来旅行或为任意市场运载或运送货物的工具、或者包括了从办公座椅和运输工具到飞机和空间旅行的所有事物以及其中的所有事物的应用。示出的车辆座椅10包括座椅靠背12、座椅垫14、座椅基底16以及联接到座椅靠背12和座椅基底16的连接构件或倾角调节器(reel iner)18。车辆车座10还可以包括头枕(headrestraint) 20和基底部分22。头枕20从座椅靠背12向上延伸并且被构造以约束乘员的头部。基底部分(例如轨道组件)22把座椅10联接到车身，并且可以被构造成允许座椅10相对于车身选择性地定位(手动或电机驱动)。
[0027]图3A-3B分别示出使用轨道焊接的管24的拼接方法的图解和使用拼焊卷材(TWC) 26或拼焊板(TWB) 28的管的拼接方法的图解。经由轨道焊接和拼接卷材焊接(在制造封闭截面时不同的选择)的管24的拼接使得如特定要求所指示的沿着管24的长度方向不同材料和/或厚度和/或形状的结合成为可能。随后拼接管24用不同的第二步骤加工以形成最后的产品。如图3A中示出的，在选择具有特定厚度的特定金属板材材料30之后，金属板材材料30通过滚轧技术或接缝技术形成管24。然后管24可以被同轴地对准，使得管24具有匹配的外径(OD) 32或匹配的内径(ID) 34或者匹配的OD 32和ID 34。一旦管24彼此之间同轴地对准，则管24被联接在一起(例如经由轨道激光焊接)。在最终产品制造期间，拼接管24还可以通过各种技术形成期望的部件，所述各种技术包括但不局限于弯曲、液压成形、重击(smashing)、挤压(crushing)、穿孔(piercing)、焊接或类似技术。类似的，如图3B中示出的，在选择具有特定厚度的特定金属板材材料30之后，金属板材材料30形成TWB 28。金属板材30之间的连接可以沿着金属板材30的边缘36来形成和/或通过把金属板材30相对于彼此堆叠来形成。封闭截面38随后可以沿其X轴线或y轴线由金属板材材料30形成。沿封闭截面38的外部参数40可以被定形为一致的、逐渐变化的(例如渐缩的、圆锥形的等等)、或者不连续变化的。在最终产品制造期间，拼接管24还可以通过各种技术形成期望的部件，所述各种技术包括但不局限于弯曲、液压成形、重击、挤压、穿孔、焊接或类似技术。
[0028]图4示出了常规的管状封闭截面的座椅靠背框架41，其具有背板44并使用以单一材料和厚度生产整个管状封闭截面的座椅靠背框架42的常规制造方法来构造。根据一个示例性实施方案，为了最佳地支撑座椅靠背框架42的结构要求，管状座椅靠背框架42可以由沿管24纵轴线改变材料和厚度的不同的管24构造成，如图5A-5E中示出的。
[0029]如图5A-5E中示出的，拼接管24可以被包含在座椅靠背框架42中，并且具有不同的截面性质，以支撑框架42内要求的截面性质并应付封装问题。例如，如图5A中最佳示出的，座椅靠背框架42内的拼接管24可以具有一致的外径32，但是沿该拼接管24的长度具有变化的厚度和/或材料等级。如图5B中示出的，座椅靠背框架42也可以由具有一致或恒定的外径(OD) 32和六个具有变化厚度和/或材料等级的段46的拼接管24形成。如图5C中示出的，座椅靠背框架42也可以由具有一致或恒定的OD 32和三个具有变化厚度和/或材料等级的段46的拼接管24形成。如图和5E中示出的，座椅靠背框架42也可以由具有变化OD 32和变化或恒定的厚度和/或材料的拼接管24形成。将这种拼接管24结合到座椅靠背框架42中使得能够对座椅靠背框架42的截面特性进行最优化，并且代表了潜在特征集成的一种选择。其他通过使用拼接管24可以考虑的因素包括:根据形状和尺寸支撑强度和刚度要求的封闭截面38的形成；以及用于倾角调节器/闩锁(latch)附接板等的平坦区域的形成。通过将拼接管24结合进座椅靠背框架42，可以实现许多益处，包括质量减轻、优化的截面性质、座椅特征的结合、装配表面的结合以及优化的封装空间，等等。
[0030]参考图6A-6E，示出了用于管状座椅靠背框架42的拼接板28，其带有具有不同截面性质的集成式安装支架46。例如，如图6A中最佳示出的，带有集成式安装支架48的拼接板28和拼接靠背框架管42可以由变化的材料和/或厚度和/或段46长度和/或材料等级形成，从而优化座椅靠背框架42的结构要求(例如强度要求等等)。此外