一種采用記憶合金和雙金屬片的變支撐點(diǎn)座椅的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種車用座椅，尤其是一種通過(guò)雙金屬片的熱變形效應(yīng)和記憶合金的形狀記憶效應(yīng)實(shí)現(xiàn)支撐點(diǎn)變換的車用座椅。
【背景技術(shù)】
[0002]座椅的意義在于為人們提供一種支撐身體以保持坐姿的裝置。座是坐位的意思，而椅在最初則是一種叫做“梓”的樹木的名稱。椅的名稱始見于唐代，而形象則要上溯到漢魏時(shí)傳入北方的胡床。唐代以后，椅子的使用逐漸增多，椅子的名稱也被廣泛使用。
[0003]座椅按用途不同可分為機(jī)場(chǎng)座椅、汽車座椅、公交座椅、家庭座椅、餐廳座椅、兒童安全座椅和休閑座椅等，而按照材料則又可分為鋁合金座椅、不銹鋼座椅、鐵制座椅、木制座椅以及其他材料座椅等。座椅往往會(huì)因?yàn)槠溆猛镜牟煌枰邆洳煌墓δ芤螅热缂彝ズ托蓍e座椅往往首先需要滿足舒適性要求，餐廳座椅則又傾向于首先考慮舒適性和新穎的外觀，而車用座椅則需要首先具備較好的安全性。在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的初級(jí)階段，人們往往只是對(duì)座椅的上述基本功能有所要求，隨著社會(huì)進(jìn)步，高端用戶對(duì)座椅的期望也越來(lái)越高，除基本的功能需求外，座椅的舒適性、新穎性、保健性、經(jīng)濟(jì)性和安全性等往往也成為基本需求。
[0004]在汽車領(lǐng)域，雖然建國(guó)之初即確立了優(yōu)先發(fā)展汽車工業(yè)的指導(dǎo)方針，但很長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)，我國(guó)的汽車工業(yè)基本屬于以滿足貨運(yùn)和載客功能的運(yùn)輸工具。90年代之后，隨著人民生活水平的提高，私家車開始進(jìn)入百姓生活，而隨著私家車的普及，人們對(duì)車輛的認(rèn)識(shí)已不再滿足于一些基本功能性的要求，駕乘的安全性、座椅的舒適性、內(nèi)飾的美觀新穎性等指標(biāo)逐漸成為選購(gòu)車輛時(shí)優(yōu)先考慮的問題，2000年后，相對(duì)富裕的階層，開始越來(lái)越多地選用座椅舒適和具有良好駕乘體驗(yàn)的商務(wù)車型，而具有寬闊視野和通過(guò)性能的大空間SUV和MPV等更是成為很多中青年車族的首選。
[0005]一般認(rèn)為，伴隨著汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，車用座椅總體上主要經(jīng)歷了如下幾個(gè)發(fā)展階段:
[0006]I)雛形階段。2000年以前，車用座椅只是滿足坐的基本功能，并無(wú)特別的設(shè)計(jì)，座椅結(jié)構(gòu)上大同小異，種類不多，質(zhì)量也一般，廠家和經(jīng)銷商少但利潤(rùn)較高。
[0007]2)發(fā)展初期。2000-2002年期間，座椅無(wú)設(shè)計(jì)，質(zhì)量一般，但是產(chǎn)業(yè)需求有所增加，生產(chǎn)數(shù)量增多，利潤(rùn)有所下降，但依然可觀。
[0008]3)快速發(fā)展期。2002-2005年期間，商家開始關(guān)注座椅設(shè)計(jì)理念，質(zhì)量也出現(xiàn)了高中低的分化，商家數(shù)量大量增加，大小規(guī)模不等，產(chǎn)品利潤(rùn)漸薄，出現(xiàn)了專業(yè)的座椅品牌。
[0009]4)平穩(wěn)發(fā)展期。2005以后，座椅作為商品開始更多地強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，質(zhì)量分化明顯，利潤(rùn)也明顯分化，廠家出現(xiàn)頻繁的倒閉和新開，品牌操作開始強(qiáng)化，行業(yè)內(nèi)出現(xiàn)了規(guī)模經(jīng)營(yíng)的分銷商。2010年以來(lái)，座椅行業(yè)市場(chǎng)呈現(xiàn)高檔產(chǎn)品和低價(jià)產(chǎn)品并存的局面，專業(yè)品牌占據(jù)著大部分市場(chǎng)，出現(xiàn)了大規(guī)模的經(jīng)銷商和廠家的聯(lián)合和一體化趨勢(shì)，行業(yè)壟斷雛形漸顯O
[0010]座椅因其對(duì)駕乘體驗(yàn)的影響成為選購(gòu)車輛的重要因素，司乘環(huán)境空間狹小，伸展空間有限，長(zhǎng)時(shí)間乘坐時(shí)會(huì)嚴(yán)重惡化駕乘人員的情緒，而由于久坐對(duì)臀部以下血液循環(huán)的影響還會(huì)影響身心健康，如果經(jīng)常性地長(zhǎng)時(shí)間駕乘則可能罹患多種疾病。例如，臀部血液循環(huán)不暢，易導(dǎo)致臀部悶熱，對(duì)男性建康尤其不利，且容易誘發(fā)臀部癤腫和前列腺炎等男性疾??；由于直腸肛管靜脈回流受阻，易使血液瘀積發(fā)生痔瘡，小腿以下有時(shí)還會(huì)出現(xiàn)腳涼漲痛的感覺；狹小的汽車空間中，由于身體長(zhǎng)時(shí)間不能正常舒展，全身重量都?jí)涸诩棺倒堑锥耍瑝毫Τ惺苊娣峙洳痪?，很容易引起骨骼肌肉系統(tǒng)病變，輕者肩腰腿酸痛，重則引發(fā)椎間盤突出，肩周炎等疾病。
[0011]現(xiàn)有的車用座椅大多會(huì)在綜合性價(jià)比的基礎(chǔ)上盡可能做到安全、舒適、耐用、美觀，并盡可能做到工藝精細(xì)、易于安裝操控、易于維護(hù)，并符合綠色環(huán)保要求。部分高端座椅還進(jìn)一步增設(shè)了加熱調(diào)溫、電控調(diào)姿、電動(dòng)按摩等輔助功能以及安全氣囊裝置等。一般而言，汽車座椅應(yīng)滿足合理布局、外形符合人體工學(xué)設(shè)計(jì)、具有調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、具有良好的振動(dòng)特性及安全可靠等五個(gè)方面的要求。隨著功能配置的差異，車用座椅的價(jià)格也會(huì)有較大的差另Ij，普通轎車座椅的平均價(jià)格在850-1050美元左右，中檔轎車在1400-1600美元左右，而高檔座椅的價(jià)格通常會(huì)超過(guò)2000美元。對(duì)大部分轎車來(lái)說(shuō)，座椅是一個(gè)比變速箱、底盤和車身都要昂貴的部件。
[0012]近年來(lái)，我國(guó)汽車工業(yè)發(fā)展迅猛，這為汽車座椅行業(yè)提供了廣闊的市場(chǎng)空間。2010年，中國(guó)汽車產(chǎn)銷分別為1826.47萬(wàn)輛和1806.19萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)32.44%和32.37 %。其中，乘用車產(chǎn)銷1389.71萬(wàn)輛和1375.78萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)33.83%和33.17%。商用車產(chǎn)銷436.76萬(wàn)輛和430.41萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)28.19%和29.90% 0 2013年和2014年增長(zhǎng)幅度繼續(xù)保持平穩(wěn)態(tài)勢(shì)，預(yù)計(jì)2015年將會(huì)保持慣性增長(zhǎng)，屆時(shí)汽車銷量將會(huì)突破3000萬(wàn)輛。作為整車的重要部件，汽車座椅的銷售量與整車的產(chǎn)銷量密切相關(guān)，其產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間和市場(chǎng)前景將蔚為可觀。
[0013]在結(jié)構(gòu)上，車用座椅主要包括機(jī)械結(jié)構(gòu)、電子控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)和傳感器等。其中機(jī)械結(jié)構(gòu)為支撐人體重量的基礎(chǔ)部件，應(yīng)具有足夠的剛度和強(qiáng)度，機(jī)械結(jié)構(gòu)一般包括彈簧減振坐墊、靠背、側(cè)背支撐和頭枕幾個(gè)部分，電子控制系統(tǒng)是座椅的控制系統(tǒng)，負(fù)責(zé)采集傳感器的數(shù)據(jù)，并可根據(jù)用戶的需求執(zhí)行相應(yīng)的操控指令，驅(qū)動(dòng)電機(jī)為執(zhí)行器件。
[0014]在汽車座椅標(biāo)準(zhǔn)方面，汽車座椅系統(tǒng)是車輛乘員的乘坐工具，其不但應(yīng)能承受人體重量，同時(shí)還應(yīng)能承受車輛起步、加速、制動(dòng)等重復(fù)動(dòng)作和碰撞事故中的沖擊，是汽車上保護(hù)車內(nèi)乘員安全的重要安全部件之一。因此，國(guó)內(nèi)外對(duì)汽車座椅系統(tǒng)安全標(biāo)準(zhǔn)的制定也都非常重視。我國(guó)于1993年制定汽車座椅方面的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，隨著我國(guó)汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，該標(biāo)準(zhǔn)的部分技術(shù)指標(biāo)和試驗(yàn)方法日漸無(wú)法滿足對(duì)整車被動(dòng)安全性能的總體要求，并且與國(guó)際上發(fā)達(dá)國(guó)家現(xiàn)行的汽車座椅標(biāo)準(zhǔn)也有很大差距。2003年之后在舊版國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了重新修訂，從而使該標(biāo)準(zhǔn)更加適應(yīng)我國(guó)汽車工業(yè)發(fā)展的需要。
[0015]在技術(shù)層面，車用座椅的關(guān)鍵部件主要包括座椅電機(jī)、滑軌和調(diào)角器，相關(guān)增強(qiáng)舒適性的輔助功能則包括座椅腰部支撐、座椅加熱功能、座椅按摩功能、座椅通風(fēng)功能和座椅記憶功能等。這其中有些屬于功能性的設(shè)計(jì)，相關(guān)產(chǎn)業(yè)技術(shù)較為成熟，并無(wú)特別技術(shù)難點(diǎn)，比如座椅加熱功能、座椅按摩功能和座椅通風(fēng)功能等，而有些則屬于較為先進(jìn)的核心技術(shù)，如座椅電機(jī)、滑軌、調(diào)角器，以及座椅記憶功能，這些部件和功能的技術(shù)水平直接影響座椅操控順暢性和可靠性等指標(biāo)，由于商務(wù)座椅對(duì)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的苛刻要求，座椅電機(jī)往往要求在更小的體積下實(shí)現(xiàn)更大的輸出功率，而且還要具有更高的抗噪聲和抗振動(dòng)質(zhì)量水平。在座椅安全性能指標(biāo)中，座椅滑軌需要承受24kN以上的靜拉力，而且要保證滑軌在受到正壓及側(cè)拉等各個(gè)方向的力時(shí)要受力均衡，不能產(chǎn)生功能失效。這就需要科學(xué)合理地設(shè)計(jì)滑軌截面，特別是滑軌原材料本身需要抗拉強(qiáng)度達(dá)到600MPa以上。調(diào)角器的核心技術(shù)在于齒形的參數(shù)設(shè)計(jì)與制造，內(nèi)齒和外齒是調(diào)角器的最主要受力部位，對(duì)齒形輪廓度、齒面質(zhì)量(齒面粗糙度，齒面耐磨性，齒面疲勞強(qiáng)度)、齒根強(qiáng)度都有較高要求。目前這些關(guān)鍵技術(shù)大多尚掌握在博世、博澤、佛吉亞、江森、愷博等外資和合資企業(yè)手中。
[0016]總體來(lái)說(shuō)，國(guó)內(nèi)外車用座椅在技術(shù)層面已達(dá)到較高水平，但某些方面仍存在一些困難，具體包括:
[0017]I)駕乘環(huán)境空間狹小，身體腿腳不易伸展，長(zhǎng)期駕乘危害生殖系統(tǒng)及下體健康，雖然可以采用按摩機(jī)構(gòu)適當(dāng)緩解，但是按摩機(jī)構(gòu)復(fù)雜，成本較高，對(duì)于司機(jī)來(lái)說(shuō)，還存在分散注意力的問題；
[0018]2)車體空間有限，座椅機(jī)械結(jié)構(gòu)自身所占用的空間應(yīng)盡可能小，而傳統(tǒng)的構(gòu)件焊接工藝難以充分保證座椅強(qiáng)度，而螺栓聯(lián)接又不夠緊湊，長(zhǎng)期使用后還可能松脫，此外還需要預(yù)留座椅裝卸的操作空間，而且不夠美觀。
[0019]3)座椅的個(gè)性化定制問題，每個(gè)駕乘人員的骨骼及坐姿均不盡相同，理想的座椅應(yīng)該能夠?qū)崿F(xiàn)座椅機(jī)械構(gòu)件對(duì)人體骨