车辆座椅的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于车辆的座椅。
【背景技术】
[0002]在车辆中某种形式的座位对于驾驶员和乘客来说是必需的，以在旅途期间舒适地支撑他们以及在碰撞事件中约束他们。这通常在小的城市型车辆的设计中是更大的挑战，因为这些小城市型车辆受到缺少竖直且水平地围绕乘客的内部空间的问题。因此，高的驾驶员和后座的乘客可能受到缺少足够的腿部和/或头上空间而不舒服的问题。
[0003]另外，传统的车辆座椅一般在30到70kg之间。现代车辆有将重量保持到最小值的要求。目前压紧的钢制座椅设计由与碰撞试验、颈部扭伤(whiplash)、控制冲击等等相关的规则的驱使并且因此一般不视为可能产生有用的重量减轻的范围。
[0004]大范围的轻质座椅可用于摩托车运动应用，但是这些轻质座椅的特征是非常低水平的可调性、舒适性以及可及性，因此被认为不适当用于大多数类型的道路车辆(包括城市型车辆)。另外，这样的座椅通常连同其他安全措施例如安全带、安全栏、头盔等等被安装和使用，并且因此这样的座椅对于冲击试验(等等)受到不同的考虑。
【发明内容】
[0005]提供回收和可回收的材料的使用和轻重量、最小材料消耗的组合，同时还被设计成通过碰撞试验要求的座椅是高度希望的。
[0006]因此本发明提供了一种车辆座椅，其包括底座单元和竖立的座椅靠背，底座单元至少部分地是金属的并且包括用于附接到车辆的固定点以及至少两个侧向地间隔的竖立臂，座椅靠背是模制复合材料并且经由连接部被附接到每个竖立臂，所述连接部沿竖直方向分布。该竖直分布可通过在两个部件之间提供多个机械附接件被实现，其中附接件在竖直方向上是间隔开的。替代地，可使用在竖直方向上带有细长范围的粘结结合，或者竖立臂可嵌入在座椅靠背的材料中。
[0007]底座单元除了金属元件之外可部分地由复合模制材料制成。复合模制元件可提供理想地由多层模制复合材料限定的增强部分，多层模制复合材料可以具有优化的纤维定向，以为座椅提供必要水平的刚度和防撞性。还可提供可调整机构，从而以改变在竖立臂和底座单元的剩余部分之间的角度，并且允许座椅的斜度被调整。可调整机构可包括心轴，一部分围绕心轴旋转，并且心轴延伸以与座椅靠背接合；这样做时还将进一步增强座椅靠背和底座单元之间的连接。大多数座椅也将具有附接到底座单元的座椅底座或者座垫。座椅底座也可以是模制复合材料，并且可固定地附接到底座单元。
[0008]底座单元还可包括滑动调整器或者用于这些调整器的安装点，以允许相对于固定点调整竖立臂的前/后位置，从而允许座椅前后地被调整。
[0009]竖立臂优选地布置成邻近座椅靠背的任一侧。座椅靠背可包括由多层模制复合材料限定的增强部分。其可以具有优化的纤维定向以为座椅提供必要水平的刚度和防撞性。模制几何增强部分可限定至少一个中空空间，因此这样结构提供高刚性和改善的机械性能。
[0010]这样的中空空间可限定在座椅的上边缘处具有开口的管，其中座椅进一步包括具有至少一个向下延伸的叉(prong)的头枕，叉和管可滑动地接合从而以竖直地可调整的方式将头枕保持在座椅的上面。
[0011]复合材料通常在基体之内将包括纤维增强物，尽管其他形式的复合材料是可能的。这提供了优化纤维对齐的可能性以便适应座椅的机械性能。在座椅靠背中，有利的是在座椅靠背中包括在朝上方向上对齐的单向纤维增强的区域，其理想地定位在座椅靠背的两个外竖直边缘区域上，两个外竖直边缘区域可朝向座椅靠背的顶部边缘增加宽度，优选地在座椅靠背的顶部边缘的中心点处相交。还有利的是包括沿着座椅靠背的顶部边缘在侧向方向上对齐的单向纤维增强的区域，以及准各向同性的层状纤维的区域，其与竖立臂覆盖至少竖直分布的连接部。还可提供与竖立和侧向方向大体呈45 °的两个方向的每个方向上对齐的双向增强的区域。
[0012]在底座单元中，座椅底座还可以是纤维增强的复合材料。这可有利地包括在座椅底座的侧面中在朝外的侧向方向上的单向纤维增强的区域、围绕座椅安装区域的准各向同性的层状纤维的区域、以及与纵向和侧向方向大体呈45°的两个方向的每个方向上对齐的双向增强的区域。
[0013]本发明还涉及包括根据先前权利要求中任一项的至少一个座椅的车辆。
[0014]因此，生产日常可用的且由复合材料制成的汽车座椅是实用且可行的。这样的材料允许许多优势，例如减小底座的截面厚度，其又允许更低地包装乘客，给予更低的车顶弧线以及更低的车辆重心。更低的重心允许改善车辆操作以及车辆的静态稳定性(从翻转的角度来看)，以及车顶线的降低引起车辆的空气动力拖拉的减小，从而减少车辆行进排放。
【附图说明】
[0015]参照附图，现将通过实例描述本发明的实施例，其中:
图1不出了座椅的第一实施例的前侧视图；
图2不出了图1的座椅的后侧视图；
图3示出了移除了一些装饰板的图1的座椅的后侧视图；
图4示出了移除了一些装饰板的图1的座椅的侧视图；
图5示出了在图1的座椅的底座单元和座椅靠背之间的连接部的放大视图，其中移除了一些装饰板；
图6示出了与图5同样的视图，其中装饰板布置就位；
图7示出了本发明的第二实施例的后侧视图；
图8示出了本发明的第三实施例的后视图；以及图9示出了座椅的优选的纤维定向。
【具体实施方式】
[0016]在这个应用中，例如前/后、竖直的、向内地、侧向等等的方向的参考全都旨在被解释为相对于座椅本身。正如人坐在限定的位置中，其中他们的腿在向前的方向上突出，因此不会产生歧义。通常面朝前的将座椅安装在车辆中，因此同样的方向指示通常将同样地相对于车辆应用。然而，允许将座椅安装在朝后面向的定向中，因此可能所述方向相对于讨论中的车辆将是相反的。
[0017]参照图1，车辆座椅10由三个主要部分组成，为底座单元12、座椅靠背14和座椅底座16。底座单元12包括常规设计的一对前和后可调整的滑行装置(runner) 18，通过该滑行装置18底座单元12可附接到车辆的地板的适当地坚固部分。座椅靠背和座椅底座是采用回收的和可回收的材料例如家庭和工业废物(例如，垃圾)的模制复合板，其加热成形为适当接纳典型人类形式的形状。如将被描述的，座椅靠背和座椅底座都附接到底座单元
12ο
[0018]图2更清楚地示出了座椅靠背14。包括混合复合材料20的单片板限定大部分座椅靠背形式。至少上座椅翼部21具有优化的单向纤维布置，从而确保在主要服役负荷方向上的刚度和强度。边缘22具有横向边轮廓，其被设计成允许泡沫和装饰物的简易装配，以及在维持刚性的同时减小重量。在座椅靠背14的后面上设计的增强结构24提供了增加的几何刚度。增强结构24的位置、尺寸和定位被优化以促进舒适度、在碰撞过程中的安全性以及重量减小。
[0019]这个几何增强24沿着座椅靠背14的中心脊部定位以在任一侧上的边缘区域之间提供支撑。几何增强24采用阶梯形状的模制的形式，即两个竖立增强件26、28，其中水平的横向构件30间隔地在两个竖立增强件之间行进。
[0020]两个竖立物从座椅靠背14的较低边缘延伸到其上边缘，两个竖立物在上边缘处一起变窄以与头枕36的两个竖直的叉32、34对齐。竖立物(或者至少它们的上部分)是中空的并且因此能接纳叉32、34以及将头枕36保持就位。
[0021]图3更详细地示出了底座单元12。先前提及的可滑动的滑行装置包括可附接到车辆地板的一对钢制固定的滑行装置38，在滑行装置38滑动一对座椅滑行装置40，底座单元的剩余部附接到所述一对座椅滑行装置40。其由在底座单元12任一侧上的朝上且轻微朝后延伸的轴毂(boss)42组成。心轴44穿过轴毂42并且穿过竖立臂46的旋转轴线。其正好定位在轴毂(boss)42的内侧并且相对于轴毂42围绕心轴是可旋转的。提供锁定机构(在图2中不可见)以将两个部件保持在所选择的相对位置中以及在希望时释放(因此允许旋转)。在相对侧上提供相同的竖立臂。
[0022]在这个实施例中，竖立臂被附接到座椅靠背14的外边缘区域。该附接经由在竖立臂的竖直长度上分布的若干固定件48 (例如具有适当的螺母和垫圈的螺栓)，在该情况下是三个固定件48。其他适当的固定件包括在臂上延伸的一定长度的粘合剂。这将座椅靠背14保持就位，其中竖立臂46围绕心轴44的旋转允许座椅靠背角度的调整。在遍布于竖立臂的范围上使用(多个)固定件意味着最佳优点可由两种材料组成。底座单元的钢提供了硬的和刚性材料用于附接到车辆并且控制座椅靠背角度。复合材料构成了座椅的主要部分，从而利用了它们的机械性能、易于制造和轻的重量的性能的优势。然而，在它们之间的延伸的固定件允许力在以分布的长度上而不经由复合材料不适合的点负荷而传递。以该方式，可提供轻质可调整的座椅。通常，复合模制座椅以具体形状被固定，这对于专业应用例如摩托车运动是可以接受的，但是不适用于可被各种不同体型的各种人使用的更普遍的用途。
[0023]图4示出了座椅的侧视图，从图4可看见座椅靠背14的模制轮廓。尤其地，座椅靠背具有以增强结构24为边界的大体平面部分，在增强结构24的任一侧上座椅靠背向前弯曲以向坐在座椅靠背中的驾驶员或者乘客提供侧向支撑。
[0024]图5和图6更详细地示出了座椅靠背14的底座。可以看到增强结构24延伸到座椅靠背14的下部分并且包括进一步的横向构件50。在这个实例中，进一步的横向构件50延伸超过竖立增强件26、28的侧向宽度。该横向构件50终止于能接纳心轴44的端部的开孔52，从而牢固地将心轴保持就位。然后图6示出了就位的装饰板54以保护机构免受损坏以及保护驾驶员/乘客免于接触机构。
[0025]图7示出了座椅110的第二实施例，其同样具有支撑座椅靠背114和座椅座垫116的底座单元112。这与第一实施例大部分是一样的，不同在于竖立臂146被附接到座椅靠背114的内面区域而不是其外面。因此，为了帮助这样，轴毂142在座椅靠背的外部范围内被提供在底座单元112上。因此心轴144在接合在增强结构124的开口