CN110182111A - 用于座椅的悬挂装置及其细长悬挂构件的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于座椅的悬挂装置(20，120)，其包括由玻璃纤维填充的塑料制成的多个细长悬挂构件(21，22，121，122)。多个细长悬挂构件的每个细长悬挂构件(21，22，121，122)在其纵向方向上包括第一端(23，25，123，125)和相对的第二端(24，26，124，126)。细长悬挂构件(21，22，121，122)在纵向方向上具有曲折形状。本发明还涉及一种用于制造细长悬挂构件(21，22，121，122)的方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于座椅的悬挂装置及其细长悬挂构件的制造方法。本发明尤其涉及一种用于车辆座板的悬挂装置。
背景技术
椅子或座椅的座位区域和/或靠背可以包括作为衬垫(upholstery)的柔性悬挂系统，其与由纺织品或皮革表面材料覆盖的泡沫连接。特别是在汽车行业中，存在对减小车辆座椅的重量和安装空间的需求。可以通过减小泡沫的厚度来实现减小安装空间。另一方面，出于舒适和减振的原因，需要均匀分布的对乘员的支撑。
目前的悬挂技术在由泡沫覆盖的座板或靠背中使用例如若干根弹簧钢丝。悬架的偏转是通过弹簧扭曲或伸长引起的钢丝伸长来实现的。为了实现均匀分布的对乘员的支撑和所要求的减振，在悬架的顶部添加泡沫。金属悬架可能提供不连续的支撑，并且在形状和设计变化方面可能受到限制。出于重量的原因，仅有限数量的丝支承泡沫表面，因此泡沫层可以是厚的以覆盖丝之间的间隙。此外，金属悬架的减振可能需要通过较厚的泡沫层来优化。金属悬架可以包覆成型以避免噪音、增加覆盖范围并且与座板具有自由附接连杆。这可能在制造车辆座椅时增加额外的加工步骤。
作为替代方案，悬挂系统可以包括纺织品和/或热塑性弹性体。然而，这种悬挂系统可能具有降低的稳定性并且可能受蠕变和温度的影响。
发明内容
鉴于上述情况，本领域需要一种悬挂装置和一种制造悬挂装置的方法，其解决了上述缺点中的一部分。
通过如独立权利要求中限定的用于座椅的悬挂装置及其细长悬挂构件的制造方法来解决这些和其它需求。从属权利要求限定了实施方案。
根据一个实施例，提供了一种用于座椅的悬挂装置。该悬挂装置包括由玻璃纤维填充的塑料制成的多个细长悬挂构件。每个细长悬挂构件可以具有条带、绳索或带的形式。多个细长悬挂构件的每个细长悬挂构件在其纵向方向上包括第一端和相对的第二端。细长悬挂构件在纵向方向上具有曲折形状。曲折形状使得能够精确调节所需的悬挂特性并增加布置在悬挂装置上的泡沫的支撑面积，从而可以减小泡沫的厚度。此外，与由钢制成的悬挂装置相比，可以减轻悬挂装置的重量。使用玻璃纤维填充的塑料可以有助于降低悬挂装置的蠕变和温度敏感性。
曲折形状可以包括具有交替曲率方向的多个弯曲区段。例如，每个或至少一些细长悬挂构件可以各自包括具有交替曲率方向的4至10个弯曲区段，例如向左弯曲的第一区段，接着是向右弯曲的第二区段，接着是向左弯曲的第三区段，接着是向右弯曲的第四区段，依此类推。弯曲区段可以在一个平面中延伸，使得细长悬挂构件可以具有像蛇一样缠绕在平面上的波浪形状或像横波的形状。
作为一个选择，曲折形状可以包括正弦曲线区段。例如，细长悬挂构件可以具有从第一端到第二端的正弦形状。作为替代方案，曲折形状可以包括圆弧，例如各自包括圆的四分之三到一半的圆弧。
曲折形状可以支承细长悬挂构件在纵向方向上的弹性。
曲折形状的振幅可以是在细长悬挂构件的松弛状态下从第一端到第二端的距离的至少三十分之一(1/30)，优选至少二十分之一(1/20)。例如，细长悬挂构件在松弛状态下可以具有40至50cm的长度，更通常在20至40cm之间，例如28cm。曲折形状的振幅(例如正弦曲线形状的振幅)可以在0.5到5cm的范围内。例如，最小振幅可以是约8mm并且通常约14mm。然后，一个正弦高度(峰到峰)是振幅乘以系数2，通常为约28毫米。
此外，曲折形状的振幅可以从第一和第二端沿着纵向方向变化。例如，在细长悬挂构件的纵向方向上，中心区段处的振幅可以大于中心区段与第一端之间的区段处的振幅或者中心区段与第二端之间的区段处的振幅。例如，中心区段处的振幅可以比中心区段与第一和第二端之间的区段处的振幅大1或2cm。在另一示例中，振幅可以从细长悬挂构件的第一端到细长悬挂构件的中间增加，并且可以从所述中间到所述第二端减小。
作为另一种选择，细长悬挂构件的横截面可以根据沿着细长悬挂构件从第一端到第二端的位置而变化。在某个位置处的横截面可以被定义为在与特定位置处的切线垂直的平面中的横截面。例如，正弦曲线形状的拐点处的横截面可以小于正弦曲线形状的最小值或最大值处的横截面。从正弦曲线形状的第一拐点到正弦曲线形状的最小值，横截面可以增大，然后从正弦曲线形状的最小值到正弦曲线形状的第二拐点，横截面可以缩小，然后从正弦曲线形状的第二拐点到正弦曲线形状的最大值，横截面可以增大，然后从正弦曲线形状的最大值到正弦曲线形状的第三拐点，横截面可以缩小。改变横截面可以包括改变横截面的宽度和/或高度。
当第一端和第二端固定不动时，细长悬挂构件可以在与纵向方向和弯曲区段在其中延伸的平面垂直的方向上偏转。
对于每次偏转，细长悬挂构件具有相应的总应变/伸长率。如上所述，细长悬挂构件可以具有正弦曲线形状，所述正弦曲线形状具有可变宽度和/或高度，从而沿着正弦曲线形状的边缘产生消除更多应变的路径。这种形状可以引起材料应变小于细长悬挂构件在特定偏转下的总应变，从而引起温度和蠕变对材料的影响减小。
根据一个实施例，多个细长悬挂构件的第一细长悬挂构件和多个细长悬挂构件的第二细长悬挂构件具有相同的曲折形状。第一细长悬挂构件和第二细长悬挂构件以平行方式间隔开地布置在沿纵向方向和曲折形状的振幅方向延伸的平面中。又一些细长悬挂构件(例如多个细长悬挂构件中的第三细长悬挂构件、第四细长悬挂构件等)也可以具有相同的曲折形状，并且也可以彼此以平行方式间隔开地布置在同一平面中。因此，可以实现由乘员引入的重量的平滑支撑的分布。
此外，悬挂装置可以包括用于连接第一细长悬挂构件和第二细长悬挂构件的连接元件。第一细长悬挂构件和第二细长悬挂构件可以在曲折形状的拐点处利用该连接元件彼此连接。可以提供另外连接元件，用于在另外的连接点处(优选地在另外的拐点处)连接第一细长悬挂构件和第二细长悬挂构件，并且用于将另外的细长悬挂构件彼此连接并且连接到第一细长悬挂构件和第二细长悬挂构件。连接细长悬挂构件可以有助于进一步将被支承的重量分布在细长悬挂构件之间。
作为将多个细长悬挂构件以基本上平行的排列布置和联接在平面中的替代方案，细长悬挂构件可以在它们的第一端处彼此联接并且可以在不同的径向方向上延伸以利用它们的第二端连接到座椅的框架。
根据一个实施例，塑料包含聚邻苯二甲酰胺(polyphthalamide)。作为另一选择，塑料可以包含中等粘度的部分芳族聚酰胺。此外，玻璃纤维填充的塑料可以包括玻璃纤维含量在50％至60％范围内的塑料。作为又一种选择，玻璃纤维填充的塑料可以包括聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene)。聚四氟乙烯的量在重量上可以在0.5至5％的范围内。
由玻璃纤维填充塑料构成的上述材料可以提供关于温度或蠕变变化的低灵敏度，特别是在材料应变保持较低的情况下。特别地，为了改善蠕变性能，玻璃纤维填充的塑料可以包括具有比其它塑料(例如尼龙)高得多的玻璃化转变温度的聚合物。此外，上述材料还提供非常有限的吸水性，这可以避免干燥部件与冷凝部件之间的机械性能的变化。
悬挂装置可以被构造为用于座板(例如用于车辆座椅的座板)的悬挂装置。包括具有曲折形状的多个细长悬挂构件的悬挂装置允许均匀地分配来自乘员的支撑力，这允许减小泡沫厚度。此外，利用在座板的不同位置的不同正弦曲线形状，可以实现舒适性的变化。使用玻璃纤维填充的塑料避免了二次包覆成型，从而降低了生产复杂性。悬挂装置可以扩展为还包括用于完整垫支承件的承载和舒适功能。通常，垫支承件的其余部分与金属丝悬挂件分开。然而，包括上述材料结构的这种悬挂装置可以足够强以实现支持其它应用的整个功能，例如垫长度调节器、静态或可变侧面支承、可调节头枕系统、按摩系统等，并且可以满足碰撞要求，比如潜艇问题。它还可以用于承载电动机、致动器、机械线缆和电缆、用于电动汽车的电池组等部件，并且可以为终端用户提供理想的3D舒适度。此外，可以提供刚性前底板和边缘与平滑的偏转区域之间的理想且平滑的过渡。
根据另一实施例，提供了一种座椅，包括框架和如上所述的悬挂装置。框架可以是座椅的就座表面的座板的框架或座椅靠背的框架。多个细长悬挂构件的至少一个细长悬挂构件的第一和第二端的至少一者附接到框架。例如，细长悬挂构件可以布置成并列地附接到框架上，或者细长悬挂构件可以布置成在不同径向方向上附接到框架上。
根据又一实施例，所述至少一个细长悬挂构件在所述至少一个细长悬挂构件在其纵向方向上被预加应力(pre-stressed)的状态下附接到框架上。预加应力的细长悬挂构件使得能够调节与在座板或靠背中使用悬挂装置相关的所需舒适度。
框架可以包括杆，并且细长悬挂构件的第一和第二端中的至少一者通过至少部分地将该杆的一个区段包围而附接到杆上。例如，在第一端和/或第二端处，可以设置附接区段，其包括孔，框架的杆延伸穿过该孔。该附接区段可以与细长悬挂构件一体地形成。因此，可以实现细长悬挂构件在杆处的可靠附接。
在另一示例中，为了减小曲折形状中的局部应力，端部可以以它们可以旋转的方式附接。
在又一示例中，特别是在细长悬挂构件和座板一体形成(一个产品)的情况下，可以包括额外的柔性设计特征，例如V形弯曲区段。
悬挂装置可以包括至少15个细长悬挂构件，更优选地，悬挂装置可以包括至少20至25个悬挂构件。
座椅还可以包括布置在多个细长悬挂构件上的泡沫支承件。泡沫支承件可以包括由橡胶泡沫或任何其它膨胀材料制成的泡沫层。
与常规数量的仅四根金属丝相比，大量细长悬挂构件可以在细长悬挂构件之间提供更小的间隙，这可以产生改进的泡沫支承以允许更薄的泡沫层。此外，通过使用玻璃纤维填充的塑料，与钢丝相比可以改善振动衰减，这进一步允许减小泡沫层的厚度。
根据又一实施例，框架和多个细长悬挂构件可以一体地形成。因此，可以减轻座椅的重量。
根据本发明，提供了一种用于制造用于座椅的悬挂装置的细长悬挂构件的方法。细长悬挂构件在纵向方向上包括第一端和相对的第二端。细长悬挂构件在纵向方向上具有曲折形状。根据该方法，将气体混入玻璃纤维填充的塑料中，并将气体与玻璃纤维填充塑料的混合物注射入具有曲折形状的模腔的模具中。使用气体注射技术可以通过减少注射和冷却时间来减少周期时间，并且可以另外优化翘曲。此外，将气体混入填充玻璃纤维的塑料中可以通过降低粘度来改善粘度，这可以有助于更容易地推动材料通过形成曲折的细长悬挂构件的小的空腔，从而可以避免许多注射点(injection point)。
该方法可用于制造上述悬挂装置的细长悬挂构件。此外，该方法可以用于通过一体形成这些元件来制造座板或靠背的框架以及多个细长悬挂构件。
玻璃纤维填充的塑料可以在模塑后回火(热稳定)。特别是通过将由玻璃纤维填充的塑料制成的细长悬挂构件回火，可以降低蠕变和对水分的敏感性。例如，玻璃纤维填充的塑料可以在至少130℃的温度下回火，优选在230℃的温度下回火。在这些温度下，玻璃纤维填充的塑料可以回火至少20分钟。
附图说明
将参考附图描述本发明的实施例。
图1是根据一个实施例的用于座椅的悬挂装置的示意性俯视图。
图2是根据一个实施例的用于座椅的悬挂装置的示意性侧视图。
图3是根据一个实施例的用于座椅的悬挂装置的示意性透视图。
图4是图3中所示的悬挂装置的细长悬挂构件的示意性侧视图。
图5是根据一个实施例的细长悬挂构件的示意性侧视图。
图6是根据又一实施例的细长悬挂构件的示意性侧视图。
图7是图6所示的细长悬挂构件的W形截面的示意性透视图。
图8是根据一个实施例的细长悬挂构件的示意性侧视图。
图9是处于弯曲状态的图8的细长悬挂构件的示意性侧视图。
图10是根据一个实施例的悬挂装置的细长悬挂构件的示意性截面图。
图11是根据一个实施例的悬挂装置的细长悬挂构件的又一示意性截面图。
图12示意性地示出了根据一个实施例的曲折的细长悬挂构件中的应力。
图13示意性地示出了根据一个实施例的曲折的细长悬挂构件的正弦曲线形状的中点中的注射区域。
图14示意性地示出了图6的注射区域的放大视图。
图15是根据一个实施例的用于座椅的悬挂装置的示意性俯视图。
图16是根据一个实施例的用于座椅的悬挂装置的示意性侧视图。
图17是根据一个实施例的悬挂装置的细长悬挂构件的示意性截面图。
图18是根据一个实施例的悬挂装置的细长悬挂构件的示意性截面图。
图19是根据一个实施例的悬挂装置的细长悬挂构件的示意图。
图20是根据一个实施例的座板的示意性俯视图。
图21是根据一个实施例的座板的示意性俯视图。
图22是根据一个实施例的座板的示意性透视图。
图23是根据一个实施例的悬挂装置的细长悬挂构件处的多个注射点的示意图。
具体实施方式
现在将参考附图描述本发明的示例性实施例。虽然将在特定应用领域的上下文中描述一些实施例，但是实施例不限于该应用领域。另外，除非另外特别指出，各种实施例的特征可以互相组合。
图1是用于座椅(例如用于座椅的座板或靠背)的悬挂装置20的示意性俯视图。座椅可以包括车辆的座椅。悬挂装置20包括多个由玻璃纤维填充的塑料制成的细长悬挂构件21、22。出于清楚的原因，图1所示的悬挂装置仅包括两个细长悬挂构件21、22，但悬挂装置20可以包括多于两个细长悬挂构件21、22，例如至少15或20个细长悬挂构件。多个细长悬挂构件中的每个细长悬挂构件21、22在其纵向方向上包括第一端和相对的第二端。在图1中，纵向方向从左向右延伸。细长悬挂构件21可以在图1中的左侧具有其第一端23，并且可以在图1中的右侧具有其第二端24。同样，细长悬挂构件22可以包括第一端25和第二端26。细长悬挂构件21、22在纵向方向上具有曲折形状。例如，如图1所示，细长悬挂构件21、22可以具有正弦曲线形状。在第一和第二端23至26中的每一个处，可以设置相应的附接元件27至30，用于将第一和第二端附接到座椅的座板或靠背的框架。
可以设置连接元件31至33，用于将细长悬挂构件21、22彼此连接。例如，如图1所示，细长悬挂构件21可以经由相应的连接元件31至33在三个位置处联接到细长悬挂构件22。细长悬挂构件21、22之间的联接可以在曲折形状的拐点处，如图1所示。
图2示出了细长悬挂构件21的示意性侧视图。每个附接元件27至30可以提供用于将细长悬挂构件的相应端部附接到例如座板或靠背的框架上的孔。如图2所示，附接元件27可以提供孔34，并且附接元件28可以提供孔35。框架的杆可以布置成使得它们延伸穿过细长悬挂构件的孔34、35。因此，悬挂构件可以在平面中以平行方式彼此间隔开地布置，如图1所示。该平面在纵向方向上并且在曲折形状的振幅方向上延伸。借助于孔34、35和框架的杆，细长悬挂构件21、22与框架的附接是柔性的，特别是围绕杆旋转的，使得当细长悬挂构件在垂直于它们在其中延伸的平面的方向上偏转时，可以避免细长悬挂构件的急剧弯曲。
图3示出了又一示例性悬挂装置50，其包括多个细长悬挂构件51。为了将悬挂装置50附接到框架上，悬挂装置在一侧包括多个钩元件52，并且在另一相对侧包括多个环元件53。如图4所示，钩元件52可以与框架的杆54接合，并且环元件53可以与框架上的相应钩元件55接合。如箭头56和57所示，悬挂装置50与框架的附接是可枢转的，使得当细长悬挂构件51如图4所示被装载并被弯曲时，可以减小附接区域中悬挂装置50上的应力。
图5示出了又一示例性细长悬挂构件61，其与图3和图4的细长悬挂构件51类似，并且可以包括在与图3中所示的悬挂装置50类似的悬挂装置中。细长悬挂构件61处于弯曲状态。细长悬挂构件61包括：在一侧的钩元件52(如以上结合图3和图4所述)，用于将细长悬挂构件61附接到框架上；以及在另一相对侧的V形轮廓62。钩元件52可以与框架的杆54接合，并且在细长悬挂构件61的相对侧的端部区段63可以固定地连接到框架的一部分64。V形轮廓62提供柔韧性，因此当细长悬挂构件61如图5所示被装载并被弯曲时可以引起应力降低。V形轮廓仅为柔性区段的示例，并且可以使用其它类型的柔性区段，例如如图6和图7所示的W形轮廓区段65。特别地，如图7所示，从W形轮廓区段65到细长悬挂元件61的其余部分的过渡部分66和67可以具有平滑的半径。
图8示出了细长悬挂构件71的另一示例，其与图3和图4的细长悬挂构件51类似，并且可以包括在与图3中所示的悬挂装置50类似的悬挂装置中。在图8所示的截面图中，细长悬挂元件71具有U形轮廓，包括指向的端部区段72和73的向上部以及水平基部74。端部区段72和73的高度可以处于几毫米或几厘米的范围内，例如10至20mm的范围内，例如13mm。U形轮廓的平面垂直于细长悬挂元件71的曲折形状的平面。当负荷如图9中的箭头75所示沿向下方向作用在细长悬挂元件71上时，特别是悬挂元件71的基部74向下弯曲。可以选择平坦(图6)或U形(图8)轮廓以具有或多或少的预拉伸和预应力，以从座椅表面或靠背产生所需的舒适性。
返回图1，曲折形状的振幅可以是在细长悬挂构件21、22的松弛状态下从第一端23、25到第二端24、26的距离D的至少1/20。例如，细长悬挂构件21在松弛状态下在纵向方向上可以具有从第一端23到第二端24的例如30至50cm的长度D。曲折形状的振幅可以在几厘米的范围内，例如至少2至5cm。
尽管未在图1中示出，但细长悬挂构件的振幅可以沿着细长悬挂构件的长度变化。例如，中间区段中的曲折形状的振幅可以大于细长悬挂构件的外部区段处的曲折形状的振幅。
图10示出了图1的细长悬挂构件21、22在截平面(intersecting plane)36处的截面图。图11示出了图1的细长悬挂构件21、22在截平面37处的截面图。从图10和图11中可以看出，细长悬挂构件21、22的横截面可以沿着相应的细长悬挂构件21、22从第一端23、25到第二端24、26变化。特别地，高度H和宽度W可以沿着对应的细长悬挂构件21、22变化。
该横截面可以具有I形轮廓。I形轮廓可以优化材料体积与性能的关系。因此，大多数材料可用于大部分应力通过正弦曲线的位置。较薄的连接受压力的影响较小。此外，角部通常具有较少的在纵向方向上对齐的玻璃纤维。此外，矩形横截面的角部中的玻璃纤维取向可能不是理想的，即可能不是纵向取向而是更随机地取向，这可能提供较弱的性能。使用I形轮廓可以补偿这种影响。
为了避免由于注射过程导致的材料中的弱点(weak spot)，可以在注射点处调整设计。玻璃纤维通常以随机方式布置在该区域中。随机取向的纤维在一个方向上的弹性可能低于单向纤维。
具有随机取向的玻璃纤维的注射区域的弹性通常比具有在相同方向上的玻璃纤维的区域低40％。因此，希望扩大所谓的理想区段，该理想区段是在整个曲折或正弦形状的细长悬挂构件上施加相同局部应力的可变区段。在这方面，可以使贯穿整个部分的局部应力最小化。这需要在零件中获得足够低的应力以克服耐久性问题和蠕变。
图12示出了沿着曲折的细长悬挂构件的材料中的应力。可以看出，在正弦曲线形状的中点处，局部应力变为最小，理论上为零。
优选地，注射位于细长悬挂元件的端部处，以避免这种沿着元件的弱点。或者，理想的注射点位于正弦形状的中点，因为这里的局部应力最小。
作为替代方案，可以增加注射区域中的厚度以补偿40％的强度损失。图13示出了位于正弦形状的中间点的注射区域(被圈出的)，而图14显示了该区域中增加的材料厚度。
另外，所有半径都可以非常平滑以避免局部应力的增加。
当使细长悬挂构件21、22例如在垂直于由纵向方向限定的平面的方向上和曲折形状的振幅延伸的方向上偏转时，每个细长悬挂构件21、22上的应变可以取决于沿着相应的细长悬挂构件21、22从第一端23、25到第二端24、26的位置。通过在不同区域中改变沿着细长悬挂构件21、22的高度H和宽度W，可以实现均匀扩展的应变。
图15示出了用于座椅(例如用于座椅的座板或靠背)的又一悬挂装置120的示意性俯视图。悬挂装置120包括由玻璃纤维填充的塑料制成的多个细长悬挂构件121、122。尽管图15所示的悬挂装置120仅包括两个细长悬挂构件121、122，但悬挂装置120可以包括多于这两个的细长悬挂构件121、122(例如至少15至25个)或甚至更多个图15所示类型的细长悬挂构件。
每个细长悬挂构件121、122在其纵向方向上具有第一端和相对的第二端。在图15中，纵向方向从左向右延伸。细长悬挂构件121的第一端123可以在图15中的左侧，且其第二端124可以在图15中的右侧。通常，细长悬挂构件122的第一端125可以在左侧且其第二端126可以在右侧。细长悬挂构件121、122具有曲折形状，包括具有交替曲率方向的区段。在第一和第二端123至126中的每一个处，可以设置相应的附接元件127至130，用于将第一和第二端附接到座椅的座板或靠背的框架，如上文结合图1至图9所述。
可以设置连接元件131至133，用于将细长悬挂构件121、122彼此连接。如图15所示，细长悬挂构件121可以经由相应的连接元件131至133在三个位置处联接到细长悬挂构件122。如图15所示，细长悬挂构件121、122之间的联接可以在曲折形状的拐点处。
图16示意性地示出了细长悬挂构件121的侧视图。如结合图2详细说明的，每个连接元件127和128可以分别提供相应的孔134和135，用于将细长悬挂构件的相应端部附接到座板或靠背的框架。
图17示出了图15的细长悬挂构件121、122在截平面136处的截面图。图18示出了图15的细长悬挂构件121、122在截平面137处的截面图。如图10和图11所示，细长悬挂构件121、122的横截面可以在纵向方向上沿着相应的细长悬挂构件变化。例如，高度H和宽度W可以沿着细长悬挂构件121、122的纵向方向从第一端123、125到第二端124、126变化。通过在不同区域中改变沿着细长悬挂构件121、122的高度H和宽度W，当细长悬挂构件121、122偏转时，可以实现均匀扩展的应变。
此外，细长悬挂构件121、122的振幅可以沿着细长悬挂构件121、122的长度变化，如在图19中示意性所示。例如，中间区段中的曲折形状的振幅A2可以大于细长悬挂构件121的外部区段处的曲折形状的振幅A1和A3。通过改变振幅，可以根据需要改变悬挂特性，并且可以避免细长悬挂构件121、122的材料中的应变峰值。
图20示出了与悬挂装置20组合的框架200。在图20所示的示例中，悬挂装置20包括21个细长悬挂构件，其中细长悬挂构件中的一个由附图标记21表示。细长悬挂构件21具有第一端23和第二端24。悬挂装置20的其余细长悬挂构件平行于细长悬挂构件21布置在框架200的平面中。框架200包括第一杆201和第二杆202。细长悬挂构件的第一端23例如借助于第一端23处的附接元件27中的孔34例如通过至少部分地包围杆201而附接到第一杆201上。同样，细长悬挂构件的第二端24可以例如借助于第二端24处的附接元件28中的孔35通过至少部分地包围杆202而附接到第二杆202上。细长悬挂构件21可以在这样的状态下附接到框架200上：细长悬挂构件在其纵向方向上被预加应力，例如通过将每个细长悬挂构件拉伸在中继状态(the relayed state)下的长度的约3％-10％的附加长度。每个细长的悬挂构件可以通过单独的附加长度被预加应力。
图21示出了与悬挂装置301组合的框架300的又一示例。悬挂装置301包括上文结合图15至图19说明的类型的细长悬挂构件。然而，在悬挂装置301中，细长悬挂构件在其第一端处彼此联接并且在不同的径向方向上延伸以利用它们的第二端被连接到框架300。框架300可以是座椅的一部分，例如座椅的座板的一部分或靠背的一部分。设置了连接元件302，用于联接细长悬挂构件的第一端。细长悬挂构件中的一个由附图标记121表示。细长悬挂构件121的第一端由附图标记123表示，而第二端由附图标记124表示。在第二端处，设置了附接元件128，用于将细长悬挂构件121的第二端124联接到框架300，例如联接到框架300的杆。框架300可以包括四个杆，这些杆例如呈矩形布置，并且细长悬挂构件从连接元件302的中心位置沿径向方向延伸到框架的边缘。如
图21所示，例如，至少一个细长悬挂构件从中央连接元件302延伸到框架的每个杆。优选地，至少三至五个细长悬挂构件从中央连接元件302延伸到框架的每个杆。
图22示出了框架200和与泡沫支承件400组合的图20的悬挂装置20，泡沫支承件400布置在悬挂装置20的多个细长悬挂构件上。框架200和悬挂装置20的组合可以是座椅的座板的一部分，例如车辆座椅的座板的一部分。当用户401如图22所示坐在泡沫支承件400上时，悬挂装置20可以偏转，使得细长悬挂构件被拉伸。
上述细长悬挂构件21、22、121和122可以由玻璃纤维填充的塑料制成，例如聚对苯二甲酰胺(polyphtalamide)(PPA)，其玻璃纤维含量在50％至60％的范围内。可用的塑料产品是来自特海勒塑料有限公司(TER HELL PLASTIC GmbH)的TEREZ HT100HG 50或TEREZ HT100HG 60。与例如其它聚酰胺相比，玻璃纤维填充的PPA可以具有非常低的水分吸收。水分可能具有软化材料以及降低应力振幅和抗疲劳性的总水平的效果。50％至60％玻璃纤维含量的增强水平可以进一步提高可能的应力振幅和由此的抗疲劳性。另外，塑料可以包含重量在0.5至5％的范围内的聚四氟乙烯的量。这可以进一步增加应力振幅。
像PPA这样的塑料可以具有比例如传统尼龙高得多的玻璃化转变温度。例如，PPA的玻璃化转变温度可以在130℃的范围内，而常规尼龙的玻璃化转变温度在65°的范围内。关于玻璃纤维增强的塑料，特别是PPA，可以降低细长悬挂构件的蠕变和温度敏感性。这在汽车领域尤其重要，其中可能出现-30℃至60℃的范围内或甚至超过该范围的温度。
当制造上述细长悬挂构件时，可以将气体混入玻璃纤维填充的塑料中，并且可以使用适当的注塑成型技术(例如变模温注塑成型技术)将气体与玻璃纤维填充的塑料的混合物注射入具有上述曲折形状的模腔的模具。通过将气体混入塑料中，例如混入PPA中，可以例如通过减少注射和冷却时间来减少周期时间。此外，可以通过降低粘度来优化翘曲，这有助于在不需要许多注射点的情况下更容易地推动材料通过小的曲折模具。
由于低粘度，可以使用多个注射点。为了避免最终产品中的分型线，可以使用级联注射运行。结合图23示出了一个示例。首先，注射将在点501处开始。只要材料流经注射点502，注射喷嘴也将开始推入材料，然后对于注射点503同样如此。
回火可以进一步改善玻璃纤维填充的塑料的性能。回火在本申请的含义中可以包括通过加热来稳定玻璃纤维填充的塑料，这也称为退火。回火参数可以包括回火温度以及回火的持续时间。通过例如在230℃的温度下将细长悬挂构件回火20分钟或在130℃的温度下回火2小时，可以显著降低蠕变。在70℃的温度下承受13N的拉力一天，细长悬挂构件的蠕变可以通过回火从4％以上降低至约1％。
Claims (30)
1.一种用于座椅的悬挂装置，包括由玻璃纤维填充的塑料制成的多个细长悬挂构件(21，22，121，122)，其中所述多个细长悬挂构件(21，22，121，122)中的每个细长悬挂构件(21，22，121，122)在其纵向方向上包括第一端(23，25，123，125)和相对的第二端(24，26，124，126)，其中所述细长悬挂构件(21，22，121，122)在纵向方向上具有曲折形状。
2.根据权利要求1所述的悬挂装置，其中，所述曲折形状包括具有交替曲率方向的多个弯曲区段。
3.根据权利要求1所述的悬挂装置，其中，所述曲折形状包括正弦曲线区段。
4.根据权利要求1所述的悬挂装置，其中，所述曲折形状的振幅(A1，A2，A3)是在所述细长悬挂构件(21，22，121，122)的松弛状态下从所述第一端(23，25，123，125)到所述第二端(24，26，124，126)的距离(D)的至少1/30。
5.根据权利要求4所述的悬挂装置，其中，所述曲折形状的振幅(A1，A2，A3)是在所述细长悬挂构件(21，22，121，122)的松弛状态下从所述第一端(23，25，123，125)到所述第二端(24，26，124，126)的距离(D)的至少1/20。
6.根据权利要求1所述的悬挂装置，其中，所述曲折形状的振幅(A1，A2，A3)沿着所述纵向方向变化。
7.根据权利要求1所述的悬挂装置，其中，在所述细长悬挂构件(21，22，121，122)的纵向方向上，中心区段处的振幅(A2)大于所述中心区段与所述第一端(23，25，123，125)之间的区段处的振幅(A1)或所述中心区段与所述第二端(24，26，124，126)之间的区段处的振幅(A3)。
8.根据权利要求1所述的悬挂装置，其中，所述多个细长悬挂构件(21，22，121，122)的第一细长悬挂构件(21，121)具有与所述多个细长悬挂构件(21，22，121，122)的第二细长悬挂构件(22，122)相同的曲折形状，并且其中，第一和第二细长悬挂构件(21，22，121，122)以平行方式间隔开地布置在沿所述纵向方向和所述曲折形状的振幅(A1，A2，A3)的方向延伸的平面中。
9.根据权利要求8所述的悬挂装置，包括用于连接所述第一细长悬挂构件(21，121)和所述第二细长悬挂构件(22，122)的连接元件(31-33，131-133)，其中所述第一细长悬挂构件(21，121)和所述第二细长悬挂构件(22，122)在曲折形状的拐点处彼此连接。
10.根据权利要求1所述的悬挂装置，其中，所述细长悬挂构件(121)在其第一端(123)处彼此连接，并且在不同的径向方向上延伸以利用其第二端(124)连接到所述座椅的框架(300)。
11.根据权利要求1所述的悬挂装置，其中，所述多个细长悬挂构件(21，22，121，122)的细长悬挂构件(21，22，121，122)的横截面(H，W)根据沿着所述细长悬挂构件(21，22，121，122)从所述第一端(23，25，123，125)到所述第二端(24，26，124，126)的位置而变化。
12.根据权利要求1所述的悬挂装置，其中，所述塑料包括聚邻苯二甲酰胺。
13.根据权利要求1所述的悬挂装置，其中，所述塑料包括中等粘度的部分芳族聚酰胺。
14.根据权利要求1所述的悬挂装置，其中，所述玻璃纤维填充的塑料包括玻璃纤维含量在50％至60％范围内的塑料。
15.根据权利要求1所述的悬挂装置，其中，所述玻璃纤维填充的塑料包括聚四氟乙烯。
16.根据权利要求1所述的悬挂装置，其中，所述玻璃纤维填充的塑料包含重量上在0.5-5％的范围内的量的聚四氟乙烯。
17.根据权利要求1所述的悬挂装置，其中，所述悬挂装置(20，120)被构造为用于座板的悬挂装置。
18.根据权利要求1所述的悬挂装置，其中，所述细长悬挂构件(71)的曲折形状布置在第一平面中，其中所述曲折形状与所述第一和第二端之间的端部区段(72，73)布置在垂直于所述第一平面的第二平面中。
19.一种座椅，包括：
框架(200，300)，和
根据权利要求1所述的悬挂装置(20，120，301)，
其中，所述多个细长悬挂构件(21，22，121，122)的至少一个细长悬挂构件(21，22，121，122)的第一和第二端(23-26，123-126)的至少一者附接到所述框架(200，300)上。
20.根据权利要求19所述的座椅，其中，所述至少一个细长悬挂构件(21，22，121，122)在所述至少一个细长悬挂构件(21，22，121，122)在其纵向方向上被预加应力的状态下附接到所述框架(200，300)上。
21.根据权利要求19所述的座椅，其中，所述框架包括杆(201，202)，其中所述第一和第二端(23-26，123-126)的至少一者通过至少部分地包围所述杆(201，202)的一部分而附接到所述杆(201，202)上。
22.根据权利要求19所述的座椅，其中，所述悬挂装置(20，120，301)包括至少15个细长悬挂构件(21，22，121，122)。
23.根据权利要求19所述的座椅，其中所述座椅包括布置在所述多个细长悬挂构件(21，22，121，122)上的泡沫支承件(400)。
24.根据权利要求19所述的座椅，其中，所述框架(200，300)和所述多个细长悬挂构件(21，22，121，122)一体地形成。
25.根据权利要求19所述的座椅，其中，所述座椅包括具有所述框架(200，300)的座板。
26.一种用于制造用于座椅的悬挂装置的细长悬挂构件的方法，其中，所述细长悬挂构件(21，22，121，122)在纵向方向上包括第一端(23，25，123，125)和相对的第二端(24，26，124，126)，其中所述细长悬挂构件(21，22，121，122)在纵向上具有曲折形状，所述方法包括：
将气体混入玻璃纤维填充的塑料中，以及
将气体与玻璃纤维填充的塑料的混合物注射入具有曲折形状的模腔的模具中。
27.根据权利要求26所述的方法，还包括：
将所述玻璃纤维填充的塑料回火。
28.根据权利要求26所述的方法，还包括：
在至少130℃的温度下将所述玻璃纤维填充的塑料回火。
29.根据权利要求26所述的方法，还包括：
将所述玻璃纤维填充的塑料回火至少20分钟。
30.根据权利要求26所述的方法，其中，所述方法用于制造根据权利要求1所述的悬挂装置(20，120，301)的细长悬挂构件(21，22，121，122)。
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