[發明專利]一種復合材料座椅靠背骨架

在審

• 申請號: 201711338026.7
• 申請日: 2017-12-14
• 公開（公告）號: CN109955755A
• 公開（公告）日: 2019-07-02
• 發明（設計）人: 黃險波;劉萬光;范欣愉;陳大華;熊鑫;李曉拓;宋威
• 申請（專利權）人: 廣州金發碳纖維新材料發展有限公司
• 主分類號: B60N2/68
• 分類號: B60N2/68
• 代理公司: 廣州知順知識產權代理事務所(普通合伙) 44401
• 代理人: 彭志堅

本發明公開了一種采用連續玻璃纖維增強復合材料板的座椅靠背骨架的造型結構，定義了座椅復合材料靠背骨架應分為乘員支撐區的復合背板和過渡連接區過渡翼板以及安裝平面。提供一種安裝平面的安裝孔參數，采用連續玻璃纖維增強復合材料板的座椅靠背骨架的開孔工藝參數，該開孔工藝規定了開孔直徑范圍以及孔與孔之間，孔與骨架邊緣距離的范圍，以及骨架與板厚的選擇范圍，使得采用此種打孔工藝的復合材料骨架可以與金屬件進行常規的螺栓連接并能達到更好的連接強度。

技術領域

本發明涉及車輛配件技術領域，具體是一種復合材料座椅靠背骨架。

背景技術

汽車座椅靠背骨架作為一種核心車輛內飾配件。目前，很多應用車輛的座椅，其座椅的靠背骨架為金屬制成的框架結構，其重量較重，大幅提高了車輛的整體重量，同時，由于框架結構無法直接應用，因此，必須要在框架結構上包覆海綿等，以提高旅客的舒適度；而由于靠背骨架為金屬框架結構，因此，在后排乘員撞擊在前方的椅子背部時，由于框架結構的特性，其吸收撞擊力的吸能面積小，無法分散撞擊力，致使前方座椅上的乘客在頭頸部及腰部處容易受到集中的非常大的撞擊力，致使前排乘客受傷害。

隨著科技的發展和技術的進步，汽車座椅靠背骨架的制備工藝技術在不斷地朝節能、環保和高效方面發展，隨之而來的，復合材料座椅骨架的出現使得復合材料板材技術在進入一個新的發展階段。由于節能環保的需要，汽車、電子和機械設備等行業的部件向輕量化和小型化發展，越來越多的金屬材料正逐步被高分子復合材料替代。目前大部分所采用的熱固性高分子復合材料耐沖擊性差且不可回收，而以PP為基材的熱塑性復合材料剛性低、耐磨耐候性能差、耐熱性不足等問題，限制了其應用的范圍。因此，開發高強度、高模量、比重輕、耐磨耐腐蝕、表面優異、耐熱性好的其他熱塑性復合材料已經成為市場新品開發的熱點。

連續性纖維增強熱塑性樹脂是由纖維和樹脂兩部分組成，絕大多數的熱塑性樹脂拉伸強度低，但是具有很高的韌性和可塑性；而纖維有很高的拉伸強度，但是容易受到破壞且不容易成型加工。纖維與樹脂的復合對二者的缺陷進行互補，使得連續性纖維增強熱塑性樹脂復合材料的綜合性能大大提高。與傳統的鋼材和鋁材相比，其密度約為鋼材的1/5，約為鋁材的1/2；比強度與比模量也遠高于鋼和鋁的合金，因此在剛度和強度相同的條件下具有質量輕的特點，在節省能源、提高構件的使用性能方面是其它材料無法比擬的。玻璃纖維的特點在于高彈性模量。通過玻璃纖維的高拉伸強度和壓縮強度，在將玻璃纖維引入到熱塑性基體材料中時，能夠在由于玻璃纖維的高彈性斷裂延伸率而得到一定柔性的同時在這些區域中實現有目的的加固。以超高強玻璃纖維為增強體可制成各種性能優異的復合材料，在航空航天、火箭、導彈、戰斗機、核潛艇等軍艦、坦克等武器裝備的國防軍工領域有廣泛的應用，尤其適用于汽車座椅骨架。

發明內容

本發明的目的在于解決現有技術中座椅靠背骨架的各項缺陷，提供一種質量輕、能迅速分散吸收撞擊力、舒適、安全、美觀、生產成本低、易于安裝使用的復合材料座椅靠背骨架。

目前座椅靠背骨架在設計過程中，通常為了適應項目對美學、舒適度的要求，而采用復雜的曲面造型，這對于采用傳統金屬而言，幾乎是沒有限制的；但當采用連續玻璃纖維的復合材料板作為骨架設計的主要材料時，則需要在造型和纖維的順暢性之間尋求平衡點。

為實現上述目的，本發明的復合材料座椅靠背骨架包括連續玻璃纖維增強熱塑性復合背板，連續玻璃纖維增強熱塑性復合背板朝向乘客背部的一面的上部設置有凹弧段，所述連續玻璃纖維增強熱塑性復合板朝向乘客背部的一面的下部設置有凸弧段，凹弧段與凸弧段連接為一體，形成曲面結構的連續玻璃纖維增強熱塑性復合背板。因此在結合一定坐姿下的人體曲線時，要盡可能的避免纖維出現大角度轉折從而影響結構性能。

所述曲面內任意取一點，在過該點且與此區域曲面A切面V上取直徑R(60≥R≥30，推薦R取50mm)的圓，將圓沿著上述平面V的法向投影至上述曲面A上，所截取的空間曲面A1邊緣上最遠兩點，在所述兩點上與曲面所在兩個切面的銳角夾角為α，取15°≥α≥0°，推薦5°≤α≤10°。