[发明专利]具有动能管理织物的载荷承载表面

说明书

披露了一种载荷承载表面，包含编织织物表面和包覆成型到织物表面上的载体(18)。编织织物的一些部分结合到载体(18)，以便在正常载荷条件期间和异常高载荷条件期间相对于载体保持固定。编织织物的其他部分(14)结合到载体，以便在正常载荷条件期间相对于载体保持固定，并且在异常高载荷条件期间在载体内移动或滑动、或断裂。

背景技术

本发明涉及一种载荷承载表面(比如，座椅底表面、靠背表面或头枕)，更具体地涉及一种具有纳入到表面织物纤维中的动能管理特征的载荷承载表面。

人们不断努力研发用于座椅的新的且改进的载荷承载表面。这些努力着重于获得用于车辆座椅的耐用、低质量、舒适且廉价的载荷承载表面。这些努力也着重于安全性；也就是说，一般来说，载荷承载表面或座椅表面应被设计成满足车辆的提高的安全要求。

在座椅安全性方面，目前的车辆座椅表面由发泡体和其他弹性材料形成。这些材料在冲击情形下展现出100％或接近100％的回弹或反弹。也就是说，当比如在碰撞载荷期间受到高加速度G力时，座椅表面吸收很少能量或没有吸收能量。在对作为功能性悬置件的钢悬置型座椅或提供A类外观的其他A类的基于聚合物的悬置座椅表面进行基准测试时，这一点得到了证明。

当前车辆座椅是出于舒适性和强韧性而设计的，而不是为了能量吸收。在典型设计中，钢结构(通常是C形截面)和冲压部件焊接在一起，以形成座椅结构子组件。碰撞事件期间从乘员质量开始的载荷路径经过钢座椅结构到达主车辆防滚架/车身结构。

增设位于乘员下方的钢悬置层，以桥接座椅结构梁之间的距离。钢悬置件在座椅结构中的结构支柱之间提供一些吊床效果，以增强舒适特性。

发泡体(比如，聚氨酯(PU))用于覆盖钢结构和悬置件，并且在产品使用期间出于舒适性而提供力相对于挠度的顺应性(force vs.deflection compliance)。在碰撞载荷条件下，发泡体保护乘员免受座椅组件内较深的硬点的伤害。在典型配置中，发泡体层覆盖有装饰罩，该装饰罩可以包含皮革、乙烯基材料和/或聚酯纺织物、膨松织物透气层以及毛毡或结合层以防止起皱。这些层通常用于管理碰撞事件期间的舒适性要求和G力，以控制碰撞事件之前、之中和之后的乘员位置。

因为当前织物悬置件是出于舒适性和强韧性而设计的，而不是为了能量吸收，所以织物中使用的丝线被设计成不会由于任何施加的应力而超过(用于形成织物的)树脂的屈服点。因为热塑性弹性体(TPE)单丝(经纱或纵向纱线)和聚酯纱线(纬纱或横向纱线)本质上是弹性的，所以当施加冲击载荷时，会展现出回弹效果。对于定向和非定向丝线来说都是如此。此外，丝线直径、树脂等级和编织样式全部被选择成使得织物总体上和个别丝线在载荷施加期间不会断裂。

当本质上弹性的TPE纤维被高速施加载荷并且被设计成不会断裂/失效时，冲击回弹是预期结果。冲击的回弹或反弹对于碰撞能量吸收来说是不期望的。

此外，结合到悬置框架的织物纤维对于使用鲨鱼齿以咬入织物中的一些设计是有局限性的。鲨鱼齿模制在悬置框架上，并且在悬置子组件的最终组装期间接合织物。此区域中的不良结合可能导致完全织物滑动和主要功能的丧失。也存在设计局限性在于，框架(鲨鱼齿)与织物之间的结合随固持织物所需的表面积(咬合面积)而改变。这由于容纳多排鲨鱼齿以承受例如20g的碰撞载荷所需的较大框架轮廓而成为造型限制。

因此，需要用于具有动能管理特征的载荷承载表面的织物/纤维配置。理想地，这些特征纳入到载荷承载表面织物纤维中。更理想地，这种载荷承载表面提供具有平衡张力性质和垂直载荷移位的舒适的座椅表面，该座椅表面限制随着时间发生的长期蠕变，并且在正常使用期间具有弹性拉伸和回弹，但是在高异常载荷条件(比如，在碰撞事件中遇到的那些)期间吸收能量。

发明内容