[发明专利]座椅结构以及制造座椅结构的方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求享有于2009年1月30日提交的题为“Seat Structures and Proces ses to Create Seat Structures”的第61/202,141号美国临时专利申请的优先权，该临时申请的全文通过引用方式纳入本文。

背景技术

本公开文本涉及一种用于安装在座椅组件中的座椅结构，以及一种制造用于安装在座椅组件中的座椅结构的方法。

座椅结构(例如，座椅靠背框架、座椅底座垫框架、下部座椅结构、靠背框架座椅安全带塔架(tower)等)可为座椅组件提供强度，以满足由政府机构(例如，FMVSS)规定或者由车辆制造商标示的强度和/或耐用性要求。座椅结构还可被配置为满足座椅组件的顾客的期望，以提供增强的功能性或实用性(例如，旋转、折叠、滑动等)，同时使用户舒适度最大化。实现期望的结构性(例如，强度、刚度、耐用性等)、功能性和实用性特征一般需要使用附加的部件，这些附加的部件可对重量、成本和舒适度产生不希望有的影响。座椅结构一般是通过将结构性和功能性特征相对于重量、舒适度和成本进行平衡博弈而设计成的。

传统地，可通过如下方法来构造座椅结构：通过一系列管弯曲方法形成具有恒定横截面、具有恒定厚度以及恒定外部参数的整体管，然后通过一系列制造台或工作单元使用接合方法(例如气体保护金属极电弧焊(GMAW))将支撑构件联接至所形成的管。通过常规的冲压方法(例如，多级进冲压模切(a multiple station progressive stamping die))形成的支撑构件一般用于为其他构件(例如，倾斜调节器、头枕、卷收器或其他结构)提供附接结构，或者在高应力区域提供附加强度。这样的构造方法具有若干缺点。首先，单个管的座椅结构通过以下方式适应变化的应力水平，即，通过过裕度设计(over-designing)所有管区域中的管使得承受最大应力(增加了重量和成本)，或者通过附加的结构部件将局部高应力区域增强(增加了成本、部件数目和制造工序的数目)。其次，整体管的座椅结构会由于有限的可制造性而限制设计应用或影响设计效率。例如，制造特定管所要求的弯曲半径会导致低效的设计或甚至限制设计的应用。第三，构造整体管的座椅结构的方法需要在制造过程的下游进行大量的部件处理，这增加了每个结构的成本以及总体加工(固定)成本。第四，构造整体管的座椅结构的方法会阻止重量和强度的优化，因为通过在组件中包括尽可能少的部件以降低成本的期望会使得制造商在结构上将座椅结构的多个部分过裕度设计以实现部件缩减。最后，一些常规的联接方法(例如，GMAW、紧固件)要求材料交叠和/或添加材料，例如多余的部件或填充材料，这不利地影响了重量和成本。

图14中示出了使用圆形管8构造的常规座椅靠背结构。这样的构造示出了需要包括构件10以提供倾斜调节器的附接，以及需要包括构件12以提供头枕或其他构件的附接。这样的常规构造在重量和成本方面是低效的。增加了重量，因为附加构件除了仅提供附接功能以外不会提供附加的强度。增加了成本，因为多余的附接构件增加了每个结构的成本，并且需要通过处理和组装将它们联接到该结构增加了制造成本。

因此，在满足或超出强度和耐用性要求的同时，需要设计并形成重量减少且成本降低的结构部件。另外，当产品移向其制造周期的下游时，处理所述部件的成本显著增加，因此期望减少或省去下游操作。

发明内容

根据本发明的一个实施方案，提供一种用于安装在座椅组件中的座椅结构，该座椅结构可包括形成大体闭合结构的多个管状构件。所述管状构件中的一些管状构件沿着其相应的纵向长度的大部分具有大体均匀的横截面面积。所述多个管状构件中的至少一组具有与所述管状构件中的第二组不同的尺寸特性和不同的材料特性中的至少一种，使得每个管状构件的机械特性都被配置适于相应的管状构件所占据的相应区域的应力要求。所述多个管状构件被接合，使得多个管状构件相对于彼此处于固定位置。

根据本发明的另一实施方案，提供一种制造用于安装到座椅组件中的座椅结构的方法，该方法可包括将多个管状构件放置在接合型架(joining fixture)上，其中所述多个管状构件中的至少一组具有与所述管状构件的第二组不同的尺寸特性和不同的材料特性中的至少一种，使得每个管状构件的机械特性都被配置适于相应的管状构件所占据的相应区域的应力要求，以及在接合型架上联接多个管状构件，使得形成大体闭合的结构。

应理解，上述的总体说明和下面的详细说明都仅是示例性的和解释性的，不意在限制所要求保护的本发明。