CN103097189A

CN103097189A - 具有吹塑模制座椅靠背的座椅总成

Info

Publication number: CN103097189A
Application number: CN2010800672808A
Authority: CN
Inventors: J·N·帕德里格; S·L·阿希什库马尔; N·M·古卢布
Original assignee: Styron Europe GmbH
Current assignee: Trinseo Europe GmbH
Priority date: 2010-06-07
Filing date: 2010-06-07
Publication date: 2013-05-08
Also published as: WO2011154957A1; US8998316B2; EP2576285A1; US20130140860A1; KR20130105302A

Abstract

一种改进的座椅系统，包括吹塑模制座椅靠背总成，其被制造为包括含有双壁设计的座椅靠背，具有前壁（14）和后壁（16），其中存在包括单个壁（213）的至少一个或多个部分。另外，吹塑模制座椅靠背可包括整体式增强结构。

Description

具有吹塑模制座椅靠背的座椅总成

发明领域

本发明涉及一种改进的车辆结构总成，具体地涉及一种具有减小质量的改进的吹塑模制座椅系统及其制造方法。

背景

近些年，考虑到用于货物保持的更加刚性的政府标准，用于改进车辆座椅的努力已经受到越来越多的关注。通过有效的成本和通常轻质材料的选择满足该需求的能力已经导致大量的座椅系统的开发，例如美国专利第6,491,346号、第6,688,700号、第6,739,673号、第6,997,515号、第7,128,373号和第7,137,670号中所示例的，其为了所有目的据此通过引用方式并入。虽然有这些改进，但是存在对于用于各种应用的当前可选解决方案的需要，特别是其中座椅和整个车辆重量的减小是优先关注的。

发明概述

技术中的需求通过本发明的机动车的座椅总成而满足，其包括由模制塑料形成的吹塑模制塑料座椅靠背以及用于在所述机动车的白色部分中将所述座椅靠背锚固到至少一个主体的附接总成，其中该塑料座椅靠背具有前壁部分、后壁部分、用于限定整体式增强结构图案的多个单独的整体式增强结构和一个或多个单臂部分，其中所述座椅总成能够（1）承受位于平行于车辆纵向中心线的平面内在座椅面对的方向上的至少约13000牛顿而不破裂；并且（2）在迅速加速到高达至少约20g时，显示具有置于座椅靠背后面至少36kg物质的座椅靠背基本不出现断裂。

优选地，上述座椅总成的附接总成包括：铰链总成、闩锁和撞击件，铰链总成具有支架部分，所述支架部分包括第一侧壁部分、相对的第二侧壁部分和中间壁，相互连接的所述壁限定用于容纳所述座椅靠背的通道和用于在所述机动车的白色部分中将所述座椅靠背直接铰接地锚固到第一主体的枢转部件，所述闩锁在机动车的白色部分中固定到第二主体，所述撞击件具有突出的撞击杆，其附接到与所述座椅靠背的所述后壁部分重叠接合的安装部分，用于干涉地接合所述闩锁以将所述座椅靠背保持在基本直立的位置，其中所述座椅总成能够呈现选自（1）或（2）的至少一个响应，或者响应（1）和（2）两者的组合。

优选地，上述座椅总成的塑料是聚苯乙烯、丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三聚物、聚酰胺、聚烯烃、聚碳酸酯或其混合物。

在一种实施方案中，其中上述座椅总成是可折叠的座椅系统。

在本发明的另一实施方案中，其中上述座椅总成还包括补充的增强插入件，其被构造用于放置在所述吹塑模制塑料座椅靠背的所述后壁部分和所述前壁部分之间。

本发明的又一实施方案是制造用于机动车总成的吹塑模制塑料座椅靠背的方法，座椅靠背包括一个或多个单壁部分和一个或多个双壁部分，包括以下步骤：

（i）吹塑模制具有后壁、前壁和部分或全部包围要被去除的部分的一个或多个焊断的双壁座椅靠背，

（ii）通过任何可接受的方式从邻近的双壁部分分离要被去除的部分，以及

（iii）去除分离的部分，提供包括一个或多个双壁部分以及一个或多个单壁部分的吹塑模制座椅靠背

其中所述吹塑模制座椅靠背包括用于限定整体式增强结构图案的多个单独的整体式增强结构、用于在所述机动车的白色部分中将所述座椅靠背锚固到至少一个主体中的附接总成，并且包括吹塑模制座椅靠背的所述座椅总成能够（1）承受位于平行于车辆纵向中心线的平面内在座椅面对的方向上的至少约13000牛顿而不破裂；并且（2）在迅速加速到高达至少约20g至约100g时，显示具有置于座椅靠背后面至少36kg物质的座椅靠背基本不出现断裂。

附图描述

图1是座椅靠背总成的透视图；

图2阐示图1中座椅靠背的截面图；

图3A-I阐示可选择座椅靠背的整体式增强结构组件和图案的实施例;

图4A和4B是阐示性座椅靠背总成的透视图；

图5是一个优选的铰链结构的透视图；

图6是另一优选的铰链结构的透视图；

图7A-7D阐示可选择铰链构型的实施例；

图8A-D阐示可选择铰链支架构型的实施例；

图9A-9F阐示座椅靠背增强装置的实施例；

图10阐示优选的截面图；

图11A-11F阐示可选择撞击总成构型的实施例；

图12阐示另一示例性座椅靠背结构的透视图；

图13是座椅靠背总成的正视图；

图14阐示可选择枢转安装构型的实施例；

图15是示例性座椅靠背总成的透视图；

图16是另一示例性座椅靠背总成的透视图；

图17是阐示相关组件的座椅靠背总成的透视图；

图18是示例性座椅靠背总成的正视图；

图19是模制的并且在切断之前的图18中B-B位置的座椅靠背总成的横截面图；

图20是如图19中所示的显示去除的壁部分的座椅靠背总成的横截面图；

图21是图18中所示座椅靠背总成的前部的透视图；

图22是图18中所示座椅靠背总成的后部的透视图；

图23是具有部分的另一示例性座椅靠背总成的正视图；

图24是图23中所示的座椅靠背总成的前部的透视图；

图25是图23中所示的座椅靠背总成的后部的透视图。

发明详述

参照图1和2，本发明假设在具有模制塑料座椅靠背12的改进的机动车座椅靠背总成10上的改善，该模制塑料座椅靠背12包括第一壁部分14和相对的第二壁部分16（所述壁部分可以是或者可能不是整体形成的）以及设置在其间的一个或多个整体式增强结构18。铰链总成20被用于将座椅靠背12枢转地锚固到机动车。铰链总成20包括用于将座椅靠背固定到所述铰链总成的接收部分22，以及用于将铰链总成固定到车辆的安装部分24。保持机构26被用于将座椅靠背保持在大体竖直的位置。铰链总成20、保持机构26或两者的组合有效地限定了用于将座椅靠背12附接到车辆并将其锚固到车辆白色部分中的一个或多个主体的总成。

如本文使用的并如图2中所示，通过参照示例性模制部分28，短语“壁干厚度”或“壁厚”将指壁，例如第一壁34的第一表面30和第二表面32之间的尺寸（T_w）。另外，短语“部件截面厚度”或“截面厚度”（T_s）将指如果被垂直相交的平面切断，第一壁的第一表面和第二壁38的向外设置的表面36之间的尺寸。

短语“整体式增强结构”将指这样的位置：如图2中所示，模制组件的第一壁34和第二壁38被连接、在壁厚、截面厚度上扩大或减小、或者以其他方式构造以有效地产生带梁的结构截面，用于产生局部修改的弯矩或以其他方式将额外的刚度、粗糙度或冲击阻力作用于座椅靠背总成。

还通过参照图2的方式，显示了各种不同的结构构造，其中的一种或多种可被实施在用于本发明的座椅靠背的设计中。一种此构造包括具有多个壁42的焊断（tack-off）40（所示任选地与壁38接触），壁42被隔开以有效地限定梁结构。另一阐示性构型包括具有相互接触的多个邻接壁46的焊断44。再一阐示性构型包括单个壁肋48，其能够例如通过在形成期间在加工中使用一个或多个可移动插入件来形成。又一构型可包括放大的肋50（即，在其侧部的一个或多个上具有放大的部分）或者一些其他类似的构型。还一构型包括相对于邻接的壁部分具有不同壁厚的壁部分52。

如之前讨论的，本发明设想使用整体式增强结构，用于向座椅靠背总成施加额外的刚度、粗糙度或冲击阻力，或者以其他方式局部地修改结构的弯矩。虽然多种结构可被用于此目的，但是最优选的结构选自肋、焊断或其组合。

有利地，在座椅靠背是吹塑模制的一种优选实施方案中，整体式增强结构18在模制过程期间整体地形成。通过阐示的方式，座椅靠背通过吹塑模制被制造，由此型坯被放置在适用于限定座椅靠背形状的第一工具的空腔中。型坯被加热到从约100°C至约400°C的合适温度（例如，用于之后所述优选的材料），并且更优选地是从约180°C至约260°C以产生塑性。气体被注入型坯中以引起型坯在工具空腔内的膨胀以及大体相对隔开的第一壁部分和第二壁部分的变形。在膨胀发生时或以后并且同时材料保持在其塑性状态时，第一或任选地第二工具被置于与壁的一个或两者接触，并在相对壁的方向上使每个接触的壁变形。在一种实施方案中，相对的壁彼此保持隔开。在一个更优选的实施方案中，壁在特定位置被置于相互接触并通过该变形步骤保持接触，从而形成焊断。将清楚，形成每个焊断的效果是形成具有壁部分的结构，其中的壁部分从形成其的壁部分中伸离（例如，像肋一样）。

如图2和3中所示，假设x-y-z正交坐标系，所述部分和壁的轮廓大体在至少一个轴线上，例如在z方向上变化，以限定单个整体式增强结构。对于单个整体式增强结构来说，所述部分和壁的轮廓还可以在x方向（即，汽车横向）或y方向（即，在座椅的直立位置上大体竖直）中的任一者或两者上变化。通常，单个整体式增强结构由预定几何形状的竖直定向的（即，在y方向上）、水平定向的（即，在x方向上）组件组成，或者这些中的一些或全部的组合。多个单个整体式增强结构的组合构成“整体式增强结构图案”。座椅靠背12可包括一个或多个图案54。

图3阐示了用于单独的整体式增强结构18的各种可选择的预定几何构型的实施例。图3还阐示了各种整体式增强结构图案54的实施例。单独的整体式增强结构18、整体式增强结构图案54可包括任何适当的字母、符号、形状或标志中的一个或组合。这些结构或图案的组件的实施例包括但不限制于“C”形、“D”形、“H”形、“I”形、“J”形、“L”形、“M”形、“N”形、“O”形、“S”形、“T”形、“U”形、“V”形、“W”形、“X”形、“Y”形、“Z”形、曲线（例如，正弦曲线）、锯齿形、“+”形，或类似形状。整体式增强结构图案54包括多个单独的整体式增强结构18。如图3F和3G中所示但不限制到其中，单独的整体式增强结构18可以是多个组件形状的复合。如图3B和3G中可见，图案54可以是随机的，或者如图3A或3E中所示，是重复的。图2中所示类型的整体式增强结构18的一种或多种不同类型可被用于限定座椅靠背12中使用的每个图案54。

为了所有的应用，应清楚，如果竖直定向的整体式增强结构需要开口以允许模制期间空气流动，则开口的位置优选地错开以有助于减小或消除铰合点。另外，在多个竖直定向的整体式增强结构用于图案中的地方，是每个单独的整体式增强结构之间的水平间距（图3A中的“x”）将从约5mm变到约100mm，并且更优选地，从约20mm变到约50mm。

一个或多个水平定向的整体式增强结构可被整合附加到或者代替竖直的整体式增强结构，以有助于提高座椅靠背中汽车横向方向的刚度。当与竖直定向的整体式增强结构一起使用时，水平定向的整体式增强结构优选地在竖直定向的整体式增强结构之间错开，或者以其他方式定位以帮助减小其将用作铰合点的可能性（参见例如图3G）。水平定向的整体式增强结构可被直接加到现有的竖直定向的整体式增强结构（参见例如图3G和图3H）。水平定向的整体式增强结构可选择地可以被整合到全部图案中，使得整体式增强结构被倾斜或基本垂直于水平弯曲的对角面。

考虑到以下标准中的一些或全部，每个整体式增强结构18和座椅靠背12中制造的图案54的设计和位置对于每个单独申请来说可以被优化。对于每个申请来说，技术人员将清楚使用的特定整体式增强结构被构造以有助于最小化由载荷引起的弯曲或铰合效应，该载荷是由于在座位后面出现乘客或货物时车辆的快速减速或加速而导致的（例如，由顶部安装的中间肩带、顶部安装的儿童座椅锚固件和行李的侵入而经受的）。例如，在一个优选实施方案中，整体式增强结构和选择的图案通常是将具有较高弯矩的整体式增强结构的一部分定位在大体垂直于扭转弯曲对角面位置的图案。

在以下讨论中，通过参照用于整体式增强结构的更常见期望位置中的两个，更进一步地阐示了整体式增强结构的使用，尤其是在座椅靠背的周边区域并且在接近硬件例如安全带、安全带锚固件、铰链、闩锁组件或类似物的区域中。

对于很多应用来说，将整体式增强结构整合在座椅靠背12的周边56的至少一部分周围是特别有吸引力的，以帮助增加座椅靠背的周边区域中的水平刚度、竖直刚度或两者。通过阐示性地参照图3A，对于大多数应用来说，考虑到整体式增强结构18的外侧边缘58位于限定座椅靠背12的周边56的边缘的约50mm（并且更优选地约15mm）或者更少处或位于其内部。通过进一步参照图2，座椅靠背周边区域中使用的任何整体式增强结构的宽度（“w”）优选地高达约30mm，并且更优选地其为约4mm至约20mm。特别地，对于像图2的焊断40所示的类型的整体式增强结构来说，该尺寸有助于最小化凹进的凹陷部分60中的弯曲。

还优选地，在任何闩锁撞击件或闩锁部件附近形成整体式增强结构。在一些应用中，例如在座椅被旨在支撑对于中间带或儿童座椅系绳的位置的载荷，可以预期修改、进一步增强或消除顶部周边的水平定向的整体式增强结构在该周边区域中的铰合效应压力集中的可能性。通过参照图4A和4B（显示了可选择的铰链结构），在这些应用和其他应用中，竖直定向的整体式增强结构64的底端62将定位在铰链总成支架68或将座椅靠背固定到车辆的其他增强装置70的最高点66的下方。更优选地，重叠部分（“O”）的范围从任何铰链或增强装置的竖直长度（“L_H”）的约25%到像约100%一样高。另外，该竖直周边的整体式增强结构的顶端72将从座椅的顶部隔开（例如，在从约10mm至约200mm内）。可选择地，如通过图1和2的结构50或52的使用可用的较厚的部件截面可被整合在座椅靠背的顶部或底部以有助增加刚度。

在使用中间乘客肩带系统的情形下，或者使用顶部儿童座椅系绳的情形下，任选地，设计标准被用于帮助减小由于位于肩带或系绳附接件位置或其附近的周边载荷引起的座椅靠背的向前、向后和扭转或对角弯曲。优选地，整体式增强结构将提供良好的竖直刚度（因为这是预期承受更加剧烈的弯曲力的平面），以及良好的扭转刚度（相应于乘客施加到肩带系统上的对角偏移荷载）。在这些情形下，优选地，将整体式增强结构的几何形状替换为任意的或者预定的图案，或者保持整体式增强结构的宽度高达40mm，并且更优选地高达30mm（例如，从约5mm至约30mm）。

竖直定向的整体式增强结构的部署在用于中间带载荷和上部儿童座椅系绳的载荷路径上是特别优选的，以帮助避免竖直弯曲。优选地，对于这些申请来说，整体式增强结构的宽度（W）将最多变化约50mm并且更优选地将是约4mm至约40mm，并且更优选地将是约15mm至约25mm。竖直定向的整体式增强结构的长度（L_R）将在竖直座椅靠背高度的约70%至约95%之间变化，并且更优选地约80%至约90%。

将清楚，上述设计标准是优选的，但是不意在限制。根据具体的应用，可以对上述做出变化。另外，应清楚，形成整体式增强结构无需发生在每个应用中，并且该需求和等级将直接与座椅靠背的尺寸成比例关系。因此，例如，较小的折叠座椅可以不需要周边的整体式增强结构或者其可能在有限的区域中需要。

通过参照图1和4-7的阐示（不限制于其他构型，例如排除竖直定向的周边整体式增强结构的那些），对于折叠座椅靠背来说，本发明的铰链总成20以任何合适的方式提供，用于确保在施加突然的或迅速的加速、减速或巨大的力的情形下座椅靠背保持在白色部分锚固到车辆主体。

虽然在一种优选实施方案中，可以实施与座椅靠背一体的局部增强机构，但是考虑到，在制造座椅靠背以后，将一个或多个铰链总成20固定到座椅靠背12。铰链总成20优选地包括相对坚韧和高强度的加重材料（例如，均匀碳棒或合金钢，或者可比较的金属、复合材料或其他材料），并且被构造用于帮助对于传送载荷的控制变形。

铰链总成20因而包括支架部分74和适当的枢转部分76，支架部分74适用于容纳或以其他方式接合座椅靠背12，枢转部分76能够固定到车辆主体或其他安装表面，铰接地锚固整个座椅靠背总成10。在一种优选实施方案中，铰链总成20（和任何其他的锚固系统）被连接到锚固基底，优选地连接到车辆主体的白色部分或者关联的结构，其中关联的结构的破坏强度等于或大于在就座位置安装为原始设备的任何安全带总成的带子的破坏强度。图1阐示了用于建立枢转附接的一种示例性方式，其中横杆78安装到车辆主体的白色部分并支撑输转部分和关联的支架部分。在图14中能够看到，另一种可选择方案是不使用横杆，替代地具有适用于在白色部分直接（或者通过中间结构，例如座椅轨道、基架、下部锁定件/闩锁，或类似物）安装到车辆主体的支架部分80。在又一可选择实施方案中，如图15中所示，具有切断部分84的框架82被连接以限定可连接到车辆主体白色部分的座椅晕轮总成。

支架部分74适于以嵌套或匹配类型的关系容纳座椅靠背，其中支架部分用作凸形部分（例如，如果其被构建成板增强部件70，或者如图4B中所示的另一插入部件）或如大体图4A和5-7中所示的凹形部分。如图4-6中所示，对于凹形部分来说，支架类型包括用于限定井道或大体“U形”通道（具有或不具有至少一个封闭端）的多个邻接壁，用于容纳并保持座椅靠背12。支架的平均壁厚，假设例如钢的高强金属的支架，将为约1mm至约3mm的范围。

在一种实施方案中，支架部分是细长部件，具有约30mm至约300mm的长度，和约10mm至约75mm的宽度。（参见例如图5和6）。一个或多个井道可沿着铰链总成的长度设置在任何位置（例如，在其端部中的一个或两个处，或者在中间位置处）。壁可以以任何适当的方式构造，其中图5阐示了两种该构型。图5中，壁包括第一侧壁部分86和第二相对的侧壁部分88，两者约是相同的长度，并且具有将其搭桥的中间壁部分90。图6中，第一侧壁部分92和第二侧壁部分94通过中间部分96连接。第一和第二侧壁部分被布置使得第二侧部部分的远端98延伸超过第一侧部部分92的远端100。中间侧部部分96为使得其任选地包括终止于边缘102处的部分，该部分越过第一侧部部分92的远端100朝着第二侧部部分94的远端98延伸。边缘102可以是任何适当的构型，例如如图8A-8D的阐示中所示的，直线的、弯曲的、台阶状的或类似形状。另外，虽然图9A-9D阐示了边缘102的从前向后向上的斜面，但是边缘的斜面可以是向下的。

铰链总成使用任何适当的连接技术固定到座椅靠背12。其可以是机械地紧固（例如，通过螺钉或肩部螺栓）、粘结地紧固、其组合或其他方式。在具体的优选实施方案中，如图7A中所示，紧固件104穿过座椅靠背的第一壁部分14和第二壁部分16以及铰链支架74固定。在图7C中，紧固件104紧固到形成在铰链支架74中或者以其他方式放置在相对的侧壁部分之间的立柱。

如图7B中所示，在另一实施方案中，一种可能的支架包括构造有突出部分106的侧壁部分，突出部分106用于与整体式增强结构18结合并建立干涉连接，从而相应于向前引导的纵向力（如图7D中所示）增强了附接。例如，支架可被卷起到焊断中，或者预制为包括穿透由焊断限定的空间的突出部分，或者以其他方式夹紧整体式增强结构。

参照图9A-9F，铰链总成任选地可以通过在座椅靠背的壁之间或外部，优选地在支架的附近区域中放置适当几何形状（例如三角形、方形、多边形、圆形或其他形状）的补充增强插入件108而进一步增强。虽然其可以是钢（像铰链支架一样），但是增强插入件108优选地由相当坚韧和高强度的加重材料制成，例如钛、镁、铝、塑料、塑料复合材料、碳纤维或类似物。补充增强装置可以是中空或实心的，并且其可延伸支架的整个跨度或仅其一部分，或者甚至超过支架。通过示例，对于分开的座椅来说，一种该增强装置的典型的竖直长度的范围可高达约300mm，其中汽车横向的宽度为约10mm至75mm并且前部/尾部深度为约12mm至约37mm。

应清楚，补充增强装置的使用不限于铰链总成附近的区域，而可以是总成内的任何位置。由此，不管局部的增强装置试图在何位置，相当刚性的部件，例如金属（例如钢）、复合材料、无泡沫塑料或有泡沫的塑料（预先起泡的或者现场起泡的）可以被整合在座椅靠背的壁之间。不限制地，适当的泡沫包括聚氨酯、环氧树脂、聚苯乙烯或类似物。更软的泡沫可被用于吸收噪音和振动。

通常，铰链总成20将导致座椅靠背12的一部分易受在车辆突然或迅速加速或减速的情形下作为变形区域或应力集中区的功能影响。如图1中所示，该预期的变形区域被朝着壁放置，其中的壁在组装于车辆中时面向前。例如，其可沿着座椅靠背的前边缘定位，用于在该区域中引起压力载荷。

如将清楚的，上述支架用于可折叠的座椅应用中是特别有利的，例如在有掀背式交通轿车或双门小轿车的后排座椅中发现的。然而，其还可以适当地应用于自由站立的座椅总成，在该情形下，其将安装到与座椅轨道关联的基架或其他结构。

如本文其他地方所讨论的，并且现在参照图1、10和11，本系统可以在座椅靠背上，在座椅总成的座椅侧部上的多个不同位置中的任一个（例如，沿着座椅侧部，在座椅靠背上，或者沿着座椅靠背的顶部）整合一个或多个保持机构26（例如，闩锁总成），用于相对于其铰链向车辆提供座椅靠背的可释放的自锁定。优选地，任何该保持机构在其附接的并且高强度的结构上提供高强度和良好载荷分布的充分组合。优选地，构造为使得在突然的或迅速的加速、减速或其他力的情形下通过保持机构保持就位，从而座椅靠背上的载荷能够根据需要在座椅靠背内传递。

各种应用之间，保持机构的构型可以变化。然而，一旦接合，对于面向前的座椅来说，优选地，该结构优选地当向前的纵向力（牛顿）等于9.8的乘积时将不释放或失效，并且座椅的铰接或折叠部分的质量的20倍被近似经过闩锁的座椅部分重心而施加。另外，一旦接合，当在与座椅折叠方向相对的纵向方向上经受约20g的加速度时，该机构优选地也将不释放或失效。

一种优选的保持机构是闩锁总成110，如图10中所示，其包括具有可回缩棘爪的常规闩锁112和相应的撞击件114。虽然参照固定到座椅靠背的撞击件进行了阐示，但是撞击件或闩锁中的任一个可通过恰当的构型固定到座椅靠背，以避免使其拉过座椅靠背12。

在图11A-F中公开了阐示性的可选择构型。在每种情形下，撞击件114包括用于附接到（或者粘结，通过合适的紧固件或以其他方式）座椅靠背12的至少一个安装部分116和突出的撞杆118（其从座椅靠背12中的孔或狭缝中突出）。安装部分116包括一个或多个凸缘120，用于与座椅靠背12或与其关联的整体式增强机构18重叠并接合（例如图11F）。重叠的范围优选地从约3mm（并且更优选地从约10mm到约150mm）。如图11C和11D中所示，在一些实施方案中，补充增强板122或类似结构还可以被使用。

如图11B和11E中所示，不限制于此，根据需要可以任选地使用肩部螺钉124或其他类似结构，用于将保持机构26固定到座椅靠背12。

通过局部地增强闩锁部件被固定到的区域中的或者其附近区域中的座椅靠背，可以预期进一步减小保持机构产生铰合点的可能性。这可以以任何合适的方式完成，例如，通过将一个或多个整体式增强结构结合到该区域中，或者关于座椅靠背周边的全部或至少一部分，通过在座椅靠背内结合额外的或补充的金属、塑料或复合增强部件。例如，图12阐示了L形补充拐角增强装置126，其是位于座椅靠背相对的壁之间的相当刚性的部件。补充增强装置126还可以相对于图12中所示位置关于z轴正交地重新定向。当然，在这些区域中，根据需要可以使用整体式增强部件以实现该增强。典型地，如果撞杆118位于从座椅靠背的顶部开始测量的座椅靠背高度的20%以下，则补充增强装置被结合并通常被定位在安全带安装点（如果有）和撞杆118之间的恰当载荷路径上。

将清楚，补充增强部件的使用不限于闩锁的附近。一个或多个补充增强部件可以用于座椅靠背中的任何位置。例如，具有刚性补充增强部件的混合座椅靠背可被大体关于座椅靠背的周边放置在座椅靠背壁之间或其外部。

参照图13，显示了典型的分开折叠的座椅靠背总成。保持机构的位置可以是接近座椅靠背顶部或侧部的任何位置。所示为可选择的沿着座椅靠背侧部所示的第一相应位置26A，阐示在座椅靠背拐角中的一个中的第二相应位置26B，以及沿着座椅靠背顶部所示的第三相应位置26C。

参照图14，所示座椅靠背构型具有枢转的安装部件。该构型阐示了具有延伸的枢转部件128的座椅靠背12。延伸的枢转部件128被构造使得座椅靠背12可枢转地安装到支架部分80，从而不需要横杆78。

参照图18，所示吹塑模制座椅靠背构型包括单个的壁部分，以提供改善的重量减小同时保持良好的合适性能，尤其满足最小安全的需求。吹塑模制程序在单个步骤中提供具有封闭轮廓的双壁部件。封闭部分提供了简单C截面模制的54倍的扭转刚度，以及对于相同质量的带肋结构的1.5倍的扭转刚度。关于弯曲，封闭部分是可比较的C截面刚度的2.7倍，并且是带肋结构刚度的两倍。在一些情形下，通过吹塑模制部件的双壁设计提供的改进刚度超出了设计需要。

一种该安全需求是行李保持测试。对于中间闩锁、分开座椅构型来说，行李保持测试（欧洲经济委员会（ECE）R17）是关键的测试。进行行李保持测试以评估在前部撞击中座椅结构承受撞击座椅背部的行李的力的能力，并且对于后座椅开说，其为最严格需求中的一个。行李保持测试包括距离座椅靠背200毫米（mm）定位的两块18千克（kg）的块状物。两个块状物之间的距离为50mm。块状物在底盘高度处定位在座椅靠背后部位置处。向座椅底盘提供减速脉冲，同时块状物是静止的，允许其强有力地接触座椅靠背。峰值加速度为至少20g，其根据汽车设计、汽车制造商，在前部撞击中将等价车辆速度转换为高达约64千米每小时（km/h）。对于行李保持测试来说，可接收的性能在于座椅靠背必须保持在H点前方100mm的平面后面，同时头部测试必须保持在H点前方150mm后面，并且块状物不需要侵入乘客空间中。

已经发现，通过仔细的设计，在关键区域中具有双壁的组合并且在非关键区域中具有单壁的吹塑模制座椅靠背完全满足最小的安全需求，同时与不具有单壁部分的双壁座椅靠背相比，减小了部件重量高达5%，有时多达10%，有时多达20%，并且优选地多达25%的重量减小。

在一种实施方案中，图18，本发明包括双壁座椅靠背，其被设计为具有去除的一个或多个壁部分212，用于在座椅靠背中提供一个或多个单壁部分210。参见图19和20，吹塑模制部件被设计为具有部分或全部包围要被去除的区域的一个或多个焊断40，使得要被去除的区域在点211处通过可接受的方式被切除或碾碎，以提供一个或多个单壁213以及一个或多个双壁的封闭部分214，要被去除的区域212有时指作切断。切断的形状是可变的并且依赖于多个因素，例如座椅靠背的设计、特性和安全性能需求以及类似因素。例如，切断可以是但不限于三角形、方形、矩形、具有4，5，6，7，8，9，10或更多个侧边的多边形（图18）、圆形（图23）、卵形、椭圆形、其组合或任意形状。根据座椅靠背的设计和需求，座椅靠背可具有1，2，3，4，5，6，7，8，9，10或更多个切断。另外，座椅靠背可设计有（图23至图25）或不设计有扶手（图18、图21和图22）。对于设计有扶手的座椅靠背来说，提供通过座椅靠背215的开口，用于定位扶手。

在另一实施方案中，本发明提供用于生产包括一个或多个单壁部分213的吹塑模制座椅靠背的方法。该方法包括吹塑模制双壁座椅靠背的步骤。所述吹塑模制座椅靠背具有后壁、前壁，以及部分或全部包围要被去除的部分210的一个或多个焊断40。邻近焊断的壁中的一个被去除，优选地面向后的壁或者后壁16的一部分，更优选地，向前的壁或前壁14的一部分212例如通过切断、碾碎或类似方法从邻近的双壁部分中分离，切断部分212被去除，提供包括一个或多个双壁部分214和一个或多个单壁部分213的吹塑模制座椅靠背。

如将清楚的，恰当的材料选择将允许充分的设计以及模制最佳壁厚、部件截面厚度或两者，以实现需要的性能而基本不增加车辆的重量或侵入内部有效空间。通过示例，对于很多应用来说，希望最大壁干厚度的范围将高达约6mm或更大，更优选地其范围将从约1.5mm至约4.0mm，并且再优选地，其范围将从约2.5mm至约3.5mm。同样，最大截面厚度的范围将高达约60mm，更优选地其范围将从约20mm至约40mm，并且再优选地，其范围将从约25mm至约35mm。

被选择用于形成本发明座椅靠背的壁的材料优选地呈现从约500MPa至约6000MPa范围的弹性模量，并且更优选地从约1300至约1500MPa，并且再优选地，从约1700至约3500MPa。在当座椅靠背还被用作载荷承载底面的应用中，优选地选择朝向范围的更高端值的材料。

优选的弯曲模量为至少约600MPa，更优选地，其范围将从约200至约500ksi（1300至约3500MPa），并且再优选地，从约250至约350ksi（1700至约2500MPa）。

优选的材料屈服强度的范围为约20至约200MPa。更优选地，其范围将从约25至约70MPa，并且再优选地，从约35至约55MPa。另外，优选地，材料延性（如通过百分延长率测量的）的范围为20%至约150%，更优选地，其为至少约30%，并且再优选地，其为至少约100%。

优选地，材料还将呈现具有吸引力的加工特性，例如约0.300至约5.0g/10min至约0.900至约3g/10min的熔体流动速率（根据ASTMD1238，230°C/3.8kg-l）；小于约180°C并且更优选地约90°C至约150°C的软化点（根据ASTM D1525）；约0.003mm/mm（0.003in/in）至约0.008mm/mm（0.008in/in）并且更优选地约0.006mm/mm（0.006in/in）至约0.007mm/mm（0.007in/in）的层流模具收缩（根据ASTM D955）；或者这些特性的组合。

因此，在一种优选实施方案中，本发明的座椅靠背优选地由塑料材料制成，并且更优选地热塑性材料。在具体的优选实施方案中，座椅靠背由选自聚苯乙烯、聚酰胺、聚烯烃、聚碳酸酯、聚酯或其混合物的高强热塑性树脂制成。再优选地，其选自由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚碳酸酯/丙烯腈/丁二烯-苯乙烯、聚碳酸酯、聚苯醚/聚苯乙烯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚对苯二甲酸丁二酯/聚碳酸酯、聚酰胺（例如尼龙）、聚酯、聚丙烯、聚乙烯及其混合物组成的组。

优选的商业可得的材料的示例包括PULSE^TM2200BG和MAGNUM^TM1150EM，两者均可源自陶氏化学公司（Dow ChemicalCompany）。

技术人员将认识到上述技术可以以任意的多种方式修改，但是还保持在本发明的范围内。以下是很多不同选项之一。

虽然本发明的技术已经结合吹塑模制制造过程进行了阐示，但是其不意在限于此过程。使用本发明的教导结合其他制造技术，包括但不限于注塑模制、去核加工、旋转成形、压力模制（具有或不具有装饰性或结构性插入件）、热成型或类似技术可以获得相同的结果。

如将从上述中清楚的，根据本文提出标准优化的并使用参照材料的优选座椅系统应当一贯地通过美国和欧洲政府对于机动车的测试标准（例如，满足FMVSS207,FMVSS210,FMVSS225(49CFR571.207,.210,.225)或者ECE17；所有这些标准通过参照方式明确并入本文），以及汽车原始设备制造商及其供应商的需求。

在一种实施方案中，座椅系统（1）能够承受位于平行于车辆纵向中心线的平面内在座椅面对的方向上的至少约11000牛顿而不破裂；（2）在迅速加速到高达至少约20g时，具有置于座椅靠背后面至少30kg物质的座椅靠背基本不断裂；或者（3）（1）和（2）两者。

更优选地，座椅系统（1）能够承受位于平行于车辆纵向中心线的平面内在座椅面对的方向上的至少约13000牛顿而不破裂；（2）在迅速加速到高达至少约20g，优选地至少约20g至约100g时，显示具有置于座椅靠背后面至少36kg物质的座椅靠背基本不出现断裂；或者（3）（1）和（2）两者。

虽然不意在限制于此，但是在一种实施方案中，用于本发明的系统的座椅、锚具、附接硬件和附接螺栓能够承受至少3000磅的力并且更优选地5000磅的力，而不完全破裂。在一种具体的优选实施方案中，系统能够承受位于平行于车辆纵向中心线的平面内在通常座椅面对（骨盆状主体块）的方向上的至少约13000至约22000牛顿的力，其中初始的力作用角度在水平面上不小于约5度或多于约15度。

在又一实施方案中，每个座椅总成能够承受

（a）在座椅可被调节的任何位置中，在向前或向后的纵向方向上作用的座椅质量（以千克计）乘以9.8的20倍的力（牛顿）；或者

（b）在其最后位置中，对于座椅提供的每个制定座椅位置来说，关于指定的座椅参考点的产生373牛顿米转矩的力（如对于面向前的座椅来说，在向后的纵向方向上作用到座椅靠背的上部横向部件或上部座椅靠背）。

在又一极优选的实施方案中，本发明的座椅靠背整合到座椅总成中，并且两个18kg的物体（例如，具有约300mm边缘长度的管）被放置在距座椅靠背约200mm。在迅速加速到至少约20至约100g时，座椅靠背保持设置在座椅靠背后面的货物，而座椅靠背没有可以看见的断裂或尖锐边缘或拐角的变形。

有利地，在一种另外的优选实施方案中，根据本发明制得的座椅靠背能够在约244kg/m²和约615kg/m²的瞬间载荷的情况下在约82°C浸泡约4小时后呈现小于6mm的下沉。

该座椅靠背的刚度、撞击强度和破裂阻力也将大于通常制造的层流模制的聚乙烯、填充的聚乙烯、聚丙烯或填充的聚丙烯座椅靠背。

本发明设想用于优化材料选择、壁厚、截面厚度、铰合设计和闩锁设计中的一项或多项的技术和方法，用于在引入中心安装的肩带载荷、儿童座椅锚固载荷或货物入侵的机动车中实现需要的刚度和强度以满足额外要求的载荷需求。然而，技术人员将认识到各个应用之间，设计需求将变化，并且因而合理数量的试验可被需要用于适应对独特预期环境的各种教导。通过示例，部件尺寸、安全带位置、铰合点、闩锁位置和破碎率可影响最终设计。相信常规计算机辅助工程（CAE）技术的使用结合本教导将得到满意的结果，其能够根据需要通过用于局部化钢增强的常规技术而被改进（例如高压区域，例如铰合点、闩锁区域、安全带安装区域和扶手支撑区域）。

因此，本发明结合任何的多种不同类型的座椅系统而找到有用的应用，包括但不限于，可调节座椅、固定位置的座椅、可折叠座椅、围绕轴线可枢转的座椅，包括但不限于铰接的座椅。座椅可以是车辆的后座、车辆的前座、弹跳座椅或类似物。可移动座椅可以通过沿着座椅侧部（从顶部到底部的任何位置）设置在座椅构型的中间部分（例如，位于顶部处）或其他位置的闩锁而保持就位。固定座椅可包括没有闩锁总成或任何总成。座位系统可包括向后折叠到更大储存区域的一个或多个后座，并且其可要求座椅靠背用作载荷底盘。座椅可以是分开设计（例如，约50/50、60/40、70/30或类似的），或者座椅可构成一件式设计。在一种实施方案中，座椅靠背被闩锁到结构包裹架（顶部闩锁）或者白色部分中的主体（侧部外侧闩锁），并且用于两个外侧座椅的安全带锚固件或安全带引导系统（如可被需要用于中间安装带的）不附接在座椅上（见图1）。

滑动锁定销可被整合在两个折叠座椅之间。滑动销可被解锁以折下座椅的一部分并当座椅靠背两者均直立时自锁定。用于分散载荷的局部增强装置（例如钢增强装置或塑料泡沫）可被整合到可能的应力集中区域，例如铰合点、闩锁区域、安全带锚固位置、儿童座椅系绳锚固位置、头枕附接件、扶手支撑区域或类似区域。

在另一实施方案中，用于中间安全带和/或儿童系绳锚固件的安全带锚固件或安全带引导系统附接到座椅。优选地，顶部中间安全带安装位置朝着座椅靠背的中央以有助于最小化悬臂梁的延伸，从而有助于最小化响应于力的弯曲。

虽然在各种其他环境中发现应用（例如，轨道运输座椅、航空运输座椅、娱乐公园骑乘、礼堂或运动场应用或其他地方），但是本发明特别适用于多种类型的机动车中的应用，包括但不限于乘客汽车（包括轿车、双门小轿车、旅行车、敞篷车或类似物）、多用途乘客车辆（包括运动用途车辆、体育活动车辆、小型货车或类似物）、卡车和公共汽车。

本发明的系统不限于座椅靠背，但是还可以包括用于车辆内部系统的一个或多个额外组件，具体地座椅系统，例如安全带，以及用于将安全带载荷传递给车辆结构(包括但不限于附接硬件、座椅框架、座椅基架、车辆结构自身和有助于防止带从车辆结构中的其他部件)的安全带锚固组件。任选地，该系统可任选地包括补充的可膨胀抑制系统，例如气囊。考虑为本发明系统内的另一座椅系统组件包括但不限于座椅调节器（动力驱动和手动的）、腰部支撑件、儿童座椅、儿童座椅系绳锚固件、合成的室内装饰物、自然装饰物（例如皮革），座椅制暖器、座椅制冷器、集成立体音响组件、扶手、搁脚架、杯保持器或类似物。虽然在优选实施方案中，整合到系统中的安全带是肩带，但是更优选地是三点式固定用具，还可以使用其他的安全带类型，例如仅仅腰部安全带、具有单独或可拆卸的躯干带的腰部安全带。

如将要清楚的，本发明还提供了可考虑的设计和制造灵活性，包括但不限于改变各个相对的座椅靠背的壁的构型和轮廓。例如，第一壁可被模制地构造以提供适当的腰部支撑。相对的壁（即，当座椅靠背处于其直立位置时面向后的壁）可被构造以向支撑载荷提供相当平坦的表面。任选地，相对的壁可构造有适当的组件外壳或货物支撑器具，例如槽、系紧部件、后座部分覆盖支架、安全带回缩器外壳或类似物。

Claims

1.一种用于机动车的座椅总成，包括：

（i）吹塑模制塑料座椅靠背，其由模制塑料形成，具有前壁部分、后壁部分、用于限定整体式增强结构图案的多个单独的整体式增强结构和一个或多个单壁部分，以及

（ii）附接总成，用于在所述机动车的白色部分中将所述座椅靠背锚固到至少一个主体；

其中所述座椅总成能够（1）承受位于平行于所述车辆的纵向中心线的平面内在所述座椅面对的方向上的至少约13000牛顿而不破裂；并且（2）在迅速加速到高达至少约20g时，显示具有置于所述座椅靠背后面至少36kg物质的所述座椅靠背基本不出现断裂。

2.如权利要求1所述的座椅总成，其中所述附接总成包括：

（ii）（a）铰链总成，所述铰链总成具有支架部分，所述支架部分包括第一侧壁部分、相对的第二侧壁部分和中间壁，相互连接的所述壁限定用于容纳所述座椅靠背的通道和用于在所述机动车的白色部分中将所述座椅靠背直接铰接地锚固到第一主体的枢转部件；和

（ii）（b）闩锁，所述闩锁在机动车的白色部分中固定到第二主体；以及

（ii）（c）撞击件，所述撞击件具有突出的撞击杆，其附接到与所述座椅靠背的所述后壁部分重叠接合的安装部分，用于干涉地接合所述闩锁以将所述座椅靠背保持在基本直立的位置，其中所述座椅总成能够呈现选自（1）或（2）的至少一个响应，或者响应（1）和（2）两者的组合。

3.如权利要求1所述的座椅总成，其中所述塑料选自聚苯乙烯、丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三聚物、聚酰胺、聚烯烃、聚碳酸酯或其混合物。

4.如权利要求1所述的座椅总成，是可折叠的座椅系统。

5.如权利要求1所述的座椅总成，还包括补充的增强插入件，其被构造用于放置在所述吹塑模制塑料座椅靠背的所述前壁部分和所述后壁部分之间。

6.一种制造用于机动车总成的吹塑模制塑料座椅靠背的方法，所述座椅靠背包括一个或多个单壁部分和一个或多个双壁部分，包括以下步骤：

（ii）通过任何可接受的方式从邻近的双壁部分分离要被去除的所述部分，以及

（iii）去除所述分离的部分，提供包括一个或多个双壁部分以及一个或多个单壁部分的吹塑模制座椅靠背，

其中所述吹塑模制座椅靠背包括用于限定整体式增强结构图案的多个单独的整体式增强结构、用于在所述机动车的白色部分中将所述座椅靠背锚固到至少一个主体中的附接总成，并且包括所述吹塑模制座椅靠背的所述座椅总成能够（1）承受位于平行于所述车辆纵向中心线的平面内在所述座椅面对的方向上的至少约13000牛顿而不破裂；并且（2）在迅速加速到高达至少约20g时，显示具有置于所述座椅靠背后面至少36kg物质的所述座椅靠背基本不出现断裂。