相關申請的交叉引用

本申請要求2016年4月11日提交的美國臨時申請序列號62/321,175的權益，其公開內(nèi)容據(jù)此通過引用以其整體并入本文。

背景

在例如美國專利第5,769,498號、第6,283,552號和第6,802,563號中公開了現(xiàn)有的交通工具座椅靠背設計。

在至少一個方面，本發(fā)明涉及具有定位在分層座椅結(jié)構(gòu)(layeredseatstructure)中的剛性或半剛性靠背支撐殼體的交通工具座椅。

概述

本發(fā)明通過在至少一個實施方案中提供用于交通工具座椅的座椅靠背支撐殼體解決了現(xiàn)有技術的一個或多個問題。座椅靠背支撐殼體包括成形樹脂片材，當座椅靠背支撐殼體定位在交通工具座椅中時，該成形樹脂片材界定頂側(cè)面、底側(cè)面，第一外側(cè)面(lateralside)和第二外側(cè)面。成形樹脂片材具有凸部分和非凸部分，其中當座椅靠背支撐殼體定位在交通工具座椅中時，該凸部分定位于非凸部分的下方。成形樹脂片材由熱塑性聚合物(例如，發(fā)泡聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯(pet))形成。如果是發(fā)泡聚丙烯(epp)，其可以具有30至80克/升的優(yōu)選密度。有利地，本實施方案可以減少交通工具座椅中的聚氨酯泡沫的量(即，pur體積)。

在另一個實施方案中，提供了包含以上闡述的座椅靠背的交通工具座椅。交通工具座椅包括具有座椅靠背框架的座椅靠背、定位在座椅靠背下方的座椅底部和附接到座椅靠背框架的座椅靠背支撐殼體。座椅靠背支撐殼體包括成形樹脂片材，當座椅靠背支撐殼體定位在交通工具座椅中時，該成形樹脂片材界定頂側(cè)面、底側(cè)面、第一外側(cè)面和第二外側(cè)面。成形樹脂片材具有凸部分和非凸部分，其中當座椅靠背支撐殼體定位在交通工具座椅中時，該凸部分定位于非凸部分的下方。成形樹脂片材由熱塑性聚合物(例如，發(fā)泡聚丙烯，pet等)形成。如果是epp，其可以具有30至80克/升的優(yōu)選密度。

附圖簡述

圖1是包含由熱塑性聚合物制成的座椅靠背支撐殼體的交通工具座椅的透視圖；

圖2是圖1的交通工具座椅的橫截面圖；

圖3a提供了在圖1的交通工具座椅中使用的座椅靠背支撐殼體的透視圖；

圖3b提供了在圖1的交通工具座椅中使用的座椅靠背支撐殼體的前視圖；

圖4a-圖4c是圖3a和圖3b的座椅靠背支撐殼體的水平截面；

圖5是圖3a和圖3b的座椅靠背支撐殼體的豎直截面；以及

圖6提供了與商業(yè)產(chǎn)品相比，具有由各種類型的樹脂片材制成的座椅靠背支撐殼體的交通工具座椅的載荷相對于撓度的曲線圖。

詳細描述

現(xiàn)將詳細地參考本發(fā)明的當前優(yōu)選的組合物、實施方案和方法，該當前優(yōu)選的組合物、實施方案和方法構(gòu)成發(fā)明人現(xiàn)已知的實踐本發(fā)明的最佳方式。附圖未必是按比例的。然而，應理解，所公開的實施方案僅是可以以各種形式和可選的形式實施的本發(fā)明的示例。因此，本文所公開的具體細節(jié)不應被理解為限制性的，而僅作為對本發(fā)明的任何方面的代表性基礎，和/或作為用于教導本領域技術人員以各種方式利用本發(fā)明的代表性基礎。

除了在示例中，或者以其它方式明確表明的地方之外，本說明書中表示材料或反應條件和/或使用的量的所有數(shù)字量應理解為由詞“約(about)”修飾以描述本發(fā)明的最寬泛范圍。在所陳述的數(shù)值限度內(nèi)的實踐通常是優(yōu)選的。并且，除非清楚地闡明相反情況：百分比、“其部分”和比值是以重量計的；術語“聚合物”包括“低聚物”，“共聚物”，“三元共聚物”和類似聚合物；除非另有說明，為任何聚合物提供的分子量是指重均分子量；對于與本發(fā)明有關的給定目的是適合或優(yōu)選的材料的組或類的描述暗示該組或類的組成部分中的任何兩個或多個的混合同樣是適合或優(yōu)選的；化學術語中的成分的描述是指在添加到說明書中指定的任何組合時的成分，并且不必然排除一旦混合混合物的成分之間的化學相互作用；首字母縮略詞或其它縮寫的首次定義適用于相同的縮寫在本文中的所有后續(xù)使用，且加以必要的變更適用于最初定義的縮寫的正常語法變化形式；并且，除非清楚地闡明相反情況，否則性能的測量通過與關于同一性能在前面或后面引用的技術相同的技術來確定。

還應理解，本發(fā)明并不限于以下所描述的具體實施方案和方法，因為具體的部件和/或條件當然可以變化。另外，本文所使用的術語僅用于描述本發(fā)明的具體實施方案的目的，而并非意在以任何方式限制。

還必須注意的是，當用在說明書和所附權利要求書中時，除非上下文清楚地指明與之不同，否則單數(shù)形式“一(a)”、“一(an)”和“該(the)”包括復數(shù)指示物。例如，以單數(shù)形式提及一部件意在包括多個部件。

貫穿本申請，在引用了出版物的情況下，這些出版物的公開內(nèi)容以其整體據(jù)此通過引用并入本申請中以更充分地描述本發(fā)明所屬領域的狀態(tài)。

參考圖1和圖2，示意性地示出了分層交通工具座椅。圖1是交通工具座椅的透視圖，而圖2是交通工具座椅靠背的橫截面。交通工具座椅10包括座椅靠背12和座椅底部14。座椅底部14定位在座椅靠背12下方以形成交通工具座椅10。座椅靠背12包括提供結(jié)構(gòu)支撐的座椅靠背框架16?？勘硽んw18被附接(例如，在框架上滑動或卡扣在框架上)到座椅靠背框架16。墊20，其可以是典型的舒適泡沫，如聚氨酯泡沫、裝頂蓋的墊(topperpad)、間隔織物等，定位在靠背支撐殼體18和裝飾罩22之間。裝飾罩覆蓋座椅靠背12和座椅底部14兩者。在改進中，囊24定位在裝飾罩22和座椅靠背支撐殼體18之間，或者定位在座椅靠背支撐殼體18和座椅靠背框架16之間。囊24可以選擇性地膨脹以用于促進座椅乘員的舒適度或適當?shù)厥钩藛T定位的目的。為了相同的目的，機械致動器或其它致動器也可以替代囊24。交通工具座椅10還包括從座椅靠背12的外側(cè)面延伸的座椅承枕(seatbolster)26、28和定位在座椅底部12的頂部處的頭枕30。在改進中，在由坐在包含座椅靠背支撐殼體的交通工具座椅中的乘員施加的壓力下，成形樹脂片材不變形或者僅僅最小程度地變形。然而，為了通過剛性或半剛性殼體提供舒適的支撐，所包含的形狀用于為乘員的背部提供支撐。此外在改進中，座椅底部14可以如座椅靠背12一樣類似地形成有框架、由下面討論的材料和/或復合材料構(gòu)成的殼體、墊和裝飾罩。

參考圖3a-圖3b、圖4a-圖4c和圖5，示意性地示出了座椅靠背支撐殼體18。圖3a提供了座椅靠背支撐殼體的透視圖，而圖3b是座椅靠背支撐殼體的前視圖。圖4a-圖4c提供了圖3a和圖3b的座椅靠背支撐殼體的水平截面，而圖5提供了圖3a和圖3b的座椅靠背支撐殼體的豎直截面。座椅靠背殼體18包括界定頂側(cè)面40、底側(cè)面42、第一外側(cè)面44和第二外側(cè)面46的成形樹脂片材38。成形樹脂片材可以由單個聚合物層或由多個聚合物層形成。這些側(cè)面的位置相對于當座椅靠背支撐殼體位于和交通工具一起定位的交通工具座椅內(nèi)時來界定。成形樹脂片材38具有凸部分50和非凸部分52，其中當座椅靠背支撐殼體定位在交通工具座椅中時，凸部分定位于非凸部分下方。成形樹脂片材38由熱塑性聚合物形成。合適的熱塑性聚合物的示例包括但不限于發(fā)泡聚丙烯(epp)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(pet)、pet共聚物、及其復合材料、以及其組合。復合層包括熱塑性聚合物和填料或纖維材料，例如氈、azdel和軟再生毛織物(shoddy)。在一個改進中，成形樹脂片材38包括第一熱塑性層和第二熱塑性層，每個層獨立地包括熱塑性聚合物。在一些變型中，成形樹脂片材38包括可以用粘合劑保持在一起的pet纖維。因此，纖維可以包括包含pet的雙組分纖維。樹脂片材38可以基本上完全是pet或可以由例如50％至60％的pet和剩余的copet形成。在改進中，成形樹脂片材38具有約5至50mm的厚度。在另一個改進中，成形樹脂片材38具有約15至25mm的厚度?？梢愿淖兒穸群兔芏纫蕴峁┻m當水平的剛性。成形樹脂片材38可以由任何數(shù)量的工藝模制，例如壓縮模制、注射模制及類似工藝。模制可以在300至450℃的溫度下進行。

圖4a是座椅靠背支撐殼體18的靠近設計就座參考點(sgrp)并靠近就座乘員的下部背部區(qū)域的底部附近的水平截面。圖4b是就座乘員的中后部下部胸區(qū)域的水平截面。圖4c是靠近座椅靠背支撐殼體18的在就座乘員的上后部肩部區(qū)域處或附近的頂部的水平截面。這些圖示出了分別從成形樹脂片材38的第一外側(cè)面44和第二外側(cè)面46延伸的第一承枕部分54和第二承枕部分56。在改進中，成形樹脂片材界定與乘員背部的形狀匹配的多個假想橫向線60-68。在這種情況下，匹配乘員背部的形狀意味著如果座椅靠背支撐殼體足夠靠近交通工具乘員的背部，則橫向線將在沿著橫向線的長度的多個點處接觸交通工具乘員的背部。在改進中，第一橫向線定位在交通工具乘員的脊柱的腰部區(qū)域處或附近，且第二橫向線定位在交通工具乘員的脊柱的胸部區(qū)域處或附近，第三橫向線定位在交通工具乘員的臀部的高度處或附近，以及第四橫向線定位在交通工具乘員的肩膀的高度處或附近。

圖4a-圖4c中所示的殼體的形狀可以使用4個主要尺寸來描述：嵌入寬度、承枕角度、承枕高度和外側(cè)形狀。嵌入寬度通常是不包括承枕區(qū)域的殼體的長度l1。在改進中，l1為220mm至340mm。承枕角度a1是承枕區(qū)域從嵌入?yún)^(qū)域初始偏離的角度。通常，承枕角度為20至90度。承枕高度h1是在同一表面上測量時承枕頂部到嵌入?yún)^(qū)域上的最低點的最大距離。在改進中，承枕高度為75mm至150mm。外側(cè)形狀a2是外部嵌入?yún)^(qū)域與穿過嵌入?yún)^(qū)域的平坦部分的水平線之間的角度。通常，外側(cè)形狀為0至35度。

圖5示出了座椅靠背支撐殼體18的中心線處的橫截面。該圖示出了成形樹脂片材38的凸部分50和非凸部分52。在變型中，凸部分50和非凸部分52具有縱向中心線，該縱向中心線與交通工具乘員的從腰部區(qū)域到胸部區(qū)域的脊柱的形狀相匹配。在這種情況下，匹配乘員的脊柱的形狀意味著如果座椅靠背支撐殼體足夠靠近交通工具乘員的背部，則縱向中心線將在沿著橫向線的長度的多個點處接觸交通工具乘員的背部。通常，當座椅靠背支撐殼體定位在交通工具座椅中時，凸部分50定位在交通工具乘員的腰部區(qū)域的高度附近或該高度處，并且非凸部分52定位在交通工具乘員的胸部區(qū)域的高度附近或該高度處。圖5中所示的殼體部分的形狀可以使用4個主要尺寸來描述：總高度、胸部形狀、腰部支撐形狀和骶骨凸起形狀?？偢叨萮2通常為400mm至750mm。胸部形狀d2是凹面的最大空間范圍。通常，d2為0mm至15mm。腰部支撐形狀是凸面的距離。通常，d3為0mm至20mm。骶骨凸起d4是骶骨區(qū)域中的凹面的距離。通常，d4為0mm至100mm。

在改進中，凸部分50的極值72位于sgrp(就座參考點)74上方50mm至150mm的距離處。sgrp是對應于saej826人體模型的h點的高度。在改進中，非凸部分52是相對于遠離座椅靠背框架定位的側(cè)面的凹形部分。在改進中，凹形部分52的極值76位于sgrp上方200mm-500mm的距離處。

如上所闡述，圖1-圖5的座椅靠背支撐殼體包括由熱塑性聚合物形成的成形樹脂片材。如果熱塑性塑料是epp，其可以具有30至80克/升的密度。在進一步的改進中，聚合物具有50至60克/升的密度。表1提供了在上面闡述的座椅靠背支撐殼體中使用的epp片材的優(yōu)選性質(zhì)。特別有用的是對應于30至80克/升的密度的值。在改進中，包括座椅靠背支撐殼體的熱塑性聚合物具有400kpa至1000kpa的拉伸強度和15％至20％的拉伸伸長率。在另一個改進中，熱塑性聚合物還可以具有在25％應變下從150kpa至500kpa的抗壓強度，在50％應變下從200kpa至700kpa的抗壓強度和在75％應變下從460kpa至1600kpa的抗壓強度和15％至20％的拉伸伸長率，和/或在25％應變下從150kpa至500kpa的壓縮強度，在50％應變下從200kpa至700kpa的壓縮強度和在75％應變下從460kpa至1000kpa的壓縮強度。

表1.優(yōu)選的epp性質(zhì)。

座椅靠背支撐殼體的有用特征是，當交通工具座椅被交通工具乘員占用時，該部件提供結(jié)構(gòu)強度、形狀、支撐和柔性。圖6提供了具有由各種類型的樹脂片材制成的座椅靠背支撐殼體的交通工具座椅的載荷相對于撓度的曲線圖。這些曲線圖示出epp和pet比由市售復合材料(商業(yè)產(chǎn)品)制成的殼體更堅固。圖6還示出了epp即使在1百萬次震動周期后也不會損失其結(jié)構(gòu)強度，而是顯示出如預期的堅固性的增加。為了增加側(cè)部承枕支撐的柔性，殼體可設計有帶有半剛性材料的局部薄區(qū)域以允許柔性。最后，表2示出了用于商用殼體相對于上述實施方案的座椅靠背支撐殼體的殼體在囊膨脹情況下的柔性。

表2.當囊封裝在殼體后面時，在囊膨脹情況下殼體的柔性

本發(fā)明的優(yōu)選實施方案提供了用作分層座位應用的基礎的剛性或半剛性殼體。殼體提供乘員舒適性和支撐，并且具有縱向和橫向支撐乘員的形狀。分層座椅構(gòu)造是輕質(zhì)的且大體上可回收。

雖然上文描述了示例性的實施方案，但這不意圖這些實施方案描述了本發(fā)明的所有可能的形式。而是，在說明書中使用的詞是描述性的詞而不是限制性的詞，并且應理解，可以做出各種改變而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。另外，可以組合各種實施的實施方案的特征以形成本發(fā)明的另外的實施方案。