柔性结构部件以及用途
阅读说明：本技术 柔性结构部件以及用途 (Flexible structural component and use ) 是由 D·巴尔 T·佛罗茨 R·W·黑梅尔拉特 于 2020-04-01 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种结构构件(1、1’),包括柔性结构(1.1),具有至少一个调节机构(2),其至少由多个折叠元件(2.1a、2.1m)或杆元件(2.1)和间隔元件(2.2)形成,这些间隔件联接在一起使得所述间隔元件的上表面通过上表面元件(3.1)连接在一起并且所述间隔元件的下表面通过下表面元件(3.2)连接在一起,所述上表面元件(3.1)和下表面元件(3.2)构造为在所述柔性结构(1.1)发生倾斜移动(BG)的情况下以规定方式移动。(The invention relates to a structural component (1, 1'), comprising a flexible structure (1.1) having at least one adjusting mechanism (2) which is formed at least by a plurality of folding elements (2.1a, 2.1m) or bar elements (2.1) and spacer elements (2.2) which are coupled together in such a way that the upper surfaces of the spacer elements are connected together by an upper surface element (3.1) and the lower surfaces of the spacer elements are connected together by a lower surface element (3.2), the upper surface element (3.1) and the lower surface element (3.2) being configured to move in a defined manner in the event of a tilting movement (BG) of the flexible structure (1.1).)
技术领域
本发明涉及一种柔性结构部件。此外，本发明涉及这种柔性结构部件的用途，并涉及一种座椅部件，以及一种座椅。
背景技术
柔性结构部件是周知的并且例如可被用于座椅、特别是车辆座椅。
这样的结构部件通常表现为具有集成纤维增强件的纤维增强热塑性塑料。为了把座椅放置到不同的位置，如舒适就坐位置、躺卧位置或折叠位置，座椅以多部件的方式形成，例如由靠背、座位部分和脚部部分形成，其通过旋转或闩锁配件以可旋转的方式连接在一起。
发明内容
本发明的目的是实现一种柔性结构部件，其可以容易地调整到多个位置中的一个。本发明的另一目的是实现一种用途以及一种改进的座椅部件，其中，不同位置和支撑变型可以容易地设置，以及具有这种改进的座椅部件的座椅。
关于所述结构部件，所述目的是通过权利要求1的特征实现的。关于所述用途，所述目的是通过权利要求12的特征实现的。关于所述座椅部件，所述目的是通过权利要求13的特征实现的。关于所述座椅，所述目的是通过权利要求16的特征实现的。
本发明的进一步方案是从属权利要求的主题。
所述目的根据本发明通过一种柔性结构部件、特别是动力学结构部件实现，其包括至少一个特别是集成的调节机构，所述调节机构至少由多个折叠元件或柔性杆元件以及间隔元件形成，所述间隔元件联接在一起使得其上表面通过上表面元件连接在一起并且其下表面通过下表面元件连接在一起，其中，所述上表面元件和下表面元件在结构部件进行折叠或弯曲运动的情况下、特别是朝向彼此或相对于彼此移动的情况下以规定方式移动。
通过本发明、特别是折叠元件/杆元件与间隔元件组合作为调节机构所实现的优点特别地在于例如构造为相对厚的复合板的结构部件可在其表面(上侧和下侧)无拉伸和扩张的情况下弯曲。在下文中，将利用折叠元件的示例说明调节机构的实施例。
本发明利用了折叠元件或杆件作为调节元件的已知有效原理并允许一个和/或另一个机构在使用期间为分别存在的功能发挥最佳效果，其中，由于巧妙的设计和构造，各种单独的部件可以同时或交替地用于两个机构。
在一个可能的实施例中，集成调节机构形成为折叠构造，所述折叠构造由多个折叠元件或杆元件结合在移动方面联接在一起的多个间隔元件组成。
在一个进一步方案中，至少一个折叠元件构造为具有至少1折机构或多折机构的广延性的或条带状折叠元件。优选地，折叠元件构造为分别具有对应的两个或三个折叠边缘的2折或3折机构。杆元件可构造为1接合件或多接合件机构。在这种情况下，接合件可特别地构造为薄膜或铰接接合件。
折叠元件或杆元件设置在两个间隔元件之间或者抵靠一个间隔元件。例如，折叠元件或杆元件的相反端部分别被紧固以邻接或毗连的间隔元件。在这种情况下，折叠元件或杆元件可被直接或间接地紧固至间隔元件。
在一个可能的实施例中，折叠元件或杆元件可以以不同定向连接至间隔元件。结果，上表面元件和下表面元件可轻易地相对于彼此保持为竖直定向(特别是Z方向)。
在进一步实施例中，相对于彼此以偏移的方式设置的多个折叠元件或多个杆元件设置在两个间隔元件之间。例如，折叠元件或杆元件可以相对于彼此以偏移经过90°的方式设置。特别地，至少两个折叠元件或杆元件相对于彼此以这种偏移(或旋转)的方式设置使得其折叠边缘或接合轴彼此垂直。因此，例如两个外折叠元件可以具有水平延伸折叠边缘，而设置在这两个外折叠元件之间的中间折叠元件具有竖直延伸折叠边缘。结果，表面元件可以相对于彼此以规定方式保持。
上表面元件和下表面元件例如以片状方式构造并且例如由薄柔性材料、特别是由塑料、例如聚丙烯制成，或者由金属、例如弹簧钢制成，或者由某些其他合适的材料制成。特别地，上表面元件和下表面元件以柔性方式构造。在这种情况下，上表面元件和下表面元件可具有这样的厚度或材料厚度和/或材料特征/特性，使得其足够柔性以能够以规定半径永久地倾斜、折叠或弯曲经过至少90度。
动力学偏移在这种情况下例如由柔性上表面元件和柔性下表面元件以及位于其间的间隔元件形成。间隔元件的高度确定所述偏移的实际尺寸。
在进一步实施例中，在每种情况下，一半数量的间隔元件分别交替地连接至上表面元件和下表面元件。在这种情况下，间隔元件通过折叠元件在移动方面联接在一起，使得间隔元件的相互间距在柔性结构的折叠或弯曲移动期间改变。
在这种情况下，相应表面元件的间隔元件可通过柔性杆元件连接在一起、特别地在各种情况下可通过三个柔性杆元件或三个折叠元件连接在一起。杆元件或折叠元件可以以不同定向被连接至间隔元件。结果，上表面元件和下表面元件可相对于彼此被保持在在竖直方向上并因此保持在Z方向上。如果结构部件且因此偏移是倾斜或弯曲的，则上表面元件和下表面元件相对于彼此与其总体材料厚度相关地移动。在该过程中，间隔元件的间距改变。间隔元件远离彼此移动或朝向彼此移动。柔性杆元件或折叠元件折叠在一起或分开。以这种方式构造的结构部件允许实现复合板类型的相对厚部件，其可以被弯曲而无需外表面中的一个被拉伸或压缩。
在这种情况下，间隔元件的移动以及因此结构部件的弯曲可以以受控方式进行。为了控制，可以设置与柔性轴6、特别是梯形轴相结合的马达传动单元5，该柔性轴6相对于彼此以力配合的方式控制间隔元件。动力学结构部件可以力配合的方式以特定角度或以S形变形、特别是弯曲，并可以稳定地保持在各种情况所采用的位置中。
具有对移动的可选控制的这种结构部件可以用于不同的形状和尺寸，例如用于活动门或可调节隔断壁，或用于车辆座椅或飞机座椅的支撑件，并且用于侧撑板或腰部支撑件，或用于可弯曲显示单元或壁显示屏或弹簧悬挂垫或可调节台或可调节扶手。
在一个可能的实施例中，动力学结构部件由塑料制成、特别地通过注射模制、冲压或通过3D打印工艺制成。因此，可生产具有非常薄的板条的折叠边缘或接合件。由塑料制成的利用串联折叠部或接合件运动学的柔性结构的构造能实现弯曲疲劳强度和高抗拉/抗压强度。
特别地，柔性结构和/或其子区域因此可以通过注射模制工艺或3D打印工艺以柔性3D塑料结构的形式生产。也可以通过注射模制工艺或3D打印工艺生产具有外表面元件以及设置于这些外表面元件之间的柔性结构的整个动力学结构部件。
结构部件的表面元件特别地以壳或垫的形式构造，例如以片状的形式构造。外表面元件可具有平面形状。可替代地，外表面元件也可具有符合人体工程学的形状且以广延的方式构造。
本发明取得的优点特别地在于，柔性结构且因此结构部件在弯曲期间是稳定的，特别是抗扭的。此外，折叠元件或杆元件通过结构部件和/或子区域的整个延伸范围而同步折开或折叠在一起，从而允许对座椅的使用者提供可变的、与表面相关的不同支持。在这种情况下，柔性结构和/或如此构造的子区域的折叠或杆机构的扩张或压缩移动是可控且可分缩放的。
柔性结构或其子区域的柔性3D构造允许复杂的结构，其可以变形，特别是以受控和驱动的方式轻易地弯曲或移动，例如扩张为形成曲线或弧形。
此外，由于不同的柔性构造和形状，柔性结构使得柔性结构的区域可以沿不同方向扩张，例如折开、或压缩，例如折叠在一起。
在形成具有脚撑板、座位部分和靠背的座椅的结构部件的情况下，脚撑板、座位部分和靠背或其子区域，例如侧撑板、腰部区域，可以随着柔性结构的移动而在各种点处改变形状和/或尺寸。可选地，为了适当地控制柔性结构的扩张或压缩，可以设置单独的驱动装置。
至于座椅部件、特别是靠背或座位部分，根据本发明实现的目的在于，座椅部件包括至少一个支撑结构、填料和/或覆盖物以及在所有各种实施例中如上所述的结构部件。在这种情况下，结构部件的至少一个子结构或整个结构部件在移动方面联接至填料和/或覆盖物。
在一个可能的实施例中，相应间隔件可以在移动方面联接至填料和/或覆盖物。在这种情况下，结构部件可以被设置在支撑结构和填料和或覆盖物之间，并形成座椅部件的至少一个子区域或整个座椅部件。
至于座椅，根据本发明实现的目的在于，座椅包括至少两个座椅部件，其可相对彼此移动，至少两个座椅部件中的至少一个具有在各种实施例中如上所述的结构部件。在其中座椅部件本身中的一个发生折叠或弯曲运动或至少一个座椅部件相对于另一座椅部件发生运动的情况下，结构部件的柔性结构被设置为使得其也进行移动，其中上表面元件和下表面元件各自远离彼此移动。
如果结构部件用于座椅，特别是车辆或飞机座椅，其中，座椅的或座椅部件中的一个的子区域，例如腰部支撑件、侧撑板，由特别是单件柔性结构形成，则在座椅的调整期间，例如从就坐位置到躺姿位置，可以在座椅的子区域中扩张或压缩特别是单件柔性结构，以允许对应支撑且因此适应不同要求。因此，结构部件、特别是其子结构或子区域，可以例如以这样的方式被致动和移动使得座椅在就坐或舒适位置比在躺姿或躺卧位置中有更多的侧向支撑。可替代地，柔性结构可以形成座椅的整个表面。折叠元件或杆元件可以设置在填料、特别是泡沫填料下面，并相应地在扩张、特别是折开的情况下在泡沫填料下方朝向泡沫填料移动并特别是打开为形成曲线或弧线和/或线性方式打开、特别是竖直地打开，并压靠泡沫填料，以允许实现对应支撑。可替代地，一系列扩张元件或杆元件可以集成到泡沫填料中、特别是直接设置在其中，并在扩张，特别时折开的情况下朝向泡沫填料移动，且特别是打开为形成曲线或弧线和/或以线性方式打开、特别是竖直打开。
附图说明
本发明的示例性实施例参照附图更详细地进行解释，其中：
图1示意性地示出柔性结构部件的分解图，
图2示意性地示出柔性结构部件的立体图，
图3和图4示意性地示出柔性结构部件的不同视图，
图5A和图5B示意性地示出柔性结构部件的另一实施例，
图6A至图6C示意性地示出形成座椅部件的柔性结构部件的实施例，
图7A至图8C示意性地示出形成照射灯的柔性结构部件的实施例，
图9示意性地示出可调节柔性结构部件的驱动单元的实施例，
图10示意性地示出处于设定弯曲位置的柔性结构部件，
图11至图12示意性地示出形成座椅部件的柔性结构部件的实施例，
图13至图14示意性地示出形成显示单元的柔性结构部件的实施例，
图15示意性地示出形成座椅部件的柔性结构部件的实施例，和
图16至图17示意性地示出形成可调节台的柔性结构部件的实施例。
相互对应的部件在整个说明书附图中都有相同的附图标记。
具体实施方式
图1示意性地示出处于平坦位置或躺卧位置P1的结构部件1的分解图。图2示出结构部件1的立体图。
结构部件1构造为动力学结构部件。结构部件1包括调节机构2，其至少由多个杆元件或折叠元件2.1和在移动方面联接在一起的间隔元件2.2形成，使得所述间隔元件的上表面2.3通过上表面元件3.1连接在一起并且所述间隔元件的下表面2.4通过下表面元件3.2连接在一起，其中，上表面元件3.1和下表面元件3.2在结构部件1的弯曲移动时以规定方式移动。因此，在围绕弯曲轴线B的进行弯曲或倾斜移动BG时，例如，上表面元件3.1的子区域3.1以规定方式按照箭头PF1朝向彼此移动并且而下表面元件3.2的子区域按照箭头PF2相对于彼此移动。
上表面元件3.1和下表面元件3.2例如以片状的方式构造。特别地，上表面元件3.1和下表面元件3.2以柔性方式构造。特别地，上表面元件3.1和下表面元件3.2各自由这种柔性材料和/或以这种材料厚度形成，使得上表面元件和下表面元件各自能够以规定半径弯曲或倾斜经过至少90度。例如，上表面元件3.1和下表面元件3.2各自由薄柔性材料、特别是由塑料、例如聚丙烯制成，或者由金属、例如弹簧钢制成，或者由某些其他合适的材料制成。
结构部件1包括柔性结构1.1，所述柔性结构具有至少一个集成的调节机构2。调节机构2特别地构造为折叠机构或杆接合件机构。调节机构2在这种情况下可将折叠元件或杆元件2.1用作调节元件。
集成调节机构2形成为折叠构造，所述折叠构造由多个折叠元件或杆元件2.1以及在移动方面彼此联接的多个间隔元件2.2组成。
在下文中，本发明将更详细地基于折叠元件2.1进行描述：
在这种情况下，折叠元件2.1各自构造为具有至少1折机构或多折机构的广延性或条带状折叠元件2.1。
至少一个或多个折叠元件2.1设置在两个间隔元件2.2之间。在这种情况下，多个折叠元件2.1可以以相对于彼此偏移的方式设置在两个间隔元件2.2之间。例如，至少两个折叠元件2.1相对于彼此以偏移的方式设置，使得其折叠边缘FK彼此垂直。
图1例如示出细长空心或轮廓元件作为间隔元件2.2。在两个这种细长间隔元件2.2之间，在各种情况下，三个折叠元件2.1沿间隔元件2.2的范围并排设置。在这种情况下，两个外折叠元件2.1a构造为2折机构，其具有水平折叠边缘FKa，所述水平折叠边缘平行于间隔元件2.2的范围延伸。另一中间折叠元件2.1设置在两个外折叠元件2.1a之间并且构造为2折机构，其具有竖直折叠边缘FKm，所述竖直折叠边缘垂直于水平折叠边缘FKa延伸。
折叠元件2.1可被直接或间接连接至间隔元件2.2。此外，折叠元件2.1可以以不同定向连接至间隔元件2.2。
特别地，间隔元件2.2在移动方面通过折叠元件2.1联接在一起，其中，间隔元件2.2的相互间距在柔性结构1.1的倾斜移动BG期间、特别是在折叠移动或弯曲移动期间改变。
图3和图4以不同视图并且在弯曲位置P2种示意性地示出结构部件1。在这种情况下，上表面元件3.1和下表面元件3.2可具有这种厚度或材料厚度和/或材料特征/特性，使得其足够柔性以能够以规定半径永久地倾斜或弯曲经过至少90度。
动力学偏移且因此动力学结构部件1在这种情况下例如由柔性的上表面元件3.1和下表面元件3.2以及位于其间的间隔元件2.2形成。间隔元件2.2的高度确定所述偏移的且因此结构部件1的实际尺寸。
在进一步实施例中，如图4所述，在各种情况下，一半数量的间隔元件2.2分别交替地连接至上表面元件3.1和下表面元件3.2，或反之亦然。
在这种情况下，间隔元件2.2连接至的相应相关联的表面元件3.1或3.2的间隔元件2.2可通过柔性折叠元件或杆元件2.1.1、特别是在各种情况下通过三个柔性折叠元件或杆元件2.1.1而连接在一起。
折叠元件或杆元件2.1可以以不同定向被连接至间隔元件2.2。结果，上表面元件3.1和下表面元件3.2可保持在在竖直方向上且因此保持在Z方向上。如果结构部件1且因此该偏移倾斜或弯曲，则上表面元件3.1和下表面元件3.2相对于彼此与其总体材料厚度相关地移动。在该过程中，间隔元件2.2的间距改变。间隔元件2.2要么远离彼此移动，要么朝向彼此移动。柔性折叠元件或杆元件2.1.1因此折叠在一起或分开。以这种方式构造的结构部件1允许实现复合板类型的相对厚部件，其可以被弯曲而不需要外表面中的一个被拉伸或压缩。
图5A和图5B示出了具有细长间隔元件2.2的柔性结构部件1，其中在各种情况下，两个间隔元件2.2通过多个折叠元件或杆元件2.1以可移动的方式沿整个长度彼此间隔开。在这种情况下，每个折叠元件或杆元件2.1被构造为柔性折叠元件或杆元件2.1.1。例如，柔性折叠元件或杆元件2.1.1被形成为具有三个杆的折叠元件或风琴式元件。此外，柔性折叠元件或杆元件2.1.1在两个间隔元件2.2之间各自交替地有不同定向，特别是相对于彼此转过90°。结果，上表面元件3.1和下表面元件3.2可相对于彼此被保持在Z方向上。
图6A至图6C示意性地示出了上述结构部件1针对座椅S的座椅部件在各种位置P1至P3中的应用，其中P1代表躺卧位置，P2代表倾斜位置，P3代表就坐位置。
座椅S包括结构部件1,其作为单件可变化设置结构部件1’形成座椅S的座位部分和靠背。此外，其他结构部件1”可以设置在单件结构部件1’上或者与其形成为单个单件部件。一个或这些其他结构部件1”形成一个或多个可变化设置支撑区域，特别是可变化设置背部支撑和/或侧向支撑。在这种情况下，当单件结构部件1’倾斜时，多个支撑区域可以同步调整，特别是同步扩张或压缩。可替代地或另外，也可以单独调整各个支撑区域，特别是扩张或压缩。
在这种情况下，结构部件1可以是填料的一部分或者形成座椅S的填料。结构部件1被设置在未详细示出的支撑结构上。在这种情况下，结构部件1在移动方面联接至填料和/或覆盖物。
在靠背相对于座位部分进行倾斜移动BG的情况下，如图6B和图6C所示，结构部件1的柔性结构1.1被设置成使得其也执行移动，其中上表面元件3.1和下表面元件3.2以规定方式运动。特别地，其按照箭头PF1和PF2远离彼此移动。因此，表面元件3.1和3.2的压缩或拉伸被避免并且能实现无折痕表面。
图7A至图8C示意性地示出了上述结构部件1针对照射灯4在各种设置位置P1至P2中的应用，其中P1代表竖直位置且P2代表倾斜经过90°的位置。
在这种情况下，间隔元件2.2的移动以及因此结构部件1的弯曲可以以受控方式进行。为了控制，可以设置与柔性轴6、特别是梯形轴相结合的马达传动单元5。马达传动单元5在移动方面通过轴6联接至间隔元件2.2并以力接合方式朝向彼此驱动间隔元件，使得动力学结构部件1可以以力接合方式以特定角度或以曲线或弧形、特别是S形变形、特别是弯曲，并可以稳定地保持在分别采用的弯曲位置P2中。
图9示出了柔性结构部件1的进一步实施例，该柔性结构部件1具有两个马达传动单元5，其分别布置在结构部件1的纵向端部处。轴6从每个马达传动单元5延伸出，该轴在各种情况下在移动方面联接至多个最接近的间隔元件2.2。
如图10所示，具有对移动的可选控制的这种结构部件1可以用于不同的形状和尺寸，例如用于活动门或可调节隔断壁7。在活动门或活动隔断壁7的情况下，控制可以在导轨7.1或滑轨中实现，结果，实现封闭表面和稳定结构。这种门可以很容易地被清洁和覆盖，例如用材料、皮革或泡沫。
图11至图12示意性地示出了上述柔性结构部件1针对座椅S的用途。在这种情况下，结构部件1可以只形成座椅S的子区域，例如侧撑板8或座椅支撑件9。在这种情况下，间隔元件2.2可以单独或成组控制，以实现弧形支撑件。结构部件1可以被设置在泡沫填料中或填料下方。在这种情况下，也被称为动力学单元或“形变表面”的间隔元件2.2可以经由整个表面进行控制，使得简单地通过变形，特别是结构部件1、例如靠背的倾斜，可以利用由此导致的位移路径来实现表面形变。可替代地，也可以对各个分段或间隔元件2.2独立于彼此地进行电控制。
图13至图14示意性地示出了上述结构部件1针对显示单元10在不同设置位置P1至P2中的用途，其中P1代表略微倾斜位置，P2代表更大倾斜位置。柔性结构部件1可以与用于可弯曲显示或薄膜显示的显示单元10相结合，特别是与之连接并进行相应控制。因此，能实现曲线显示，例如用于顶置显示或墙面显示屏幕。
图15示意性示出了上述柔性结构部件1针对弹簧悬挂垫11的用途。在这种情况下，结构部件1被用作可控弹簧悬挂垫11，以便在座垫和靠背之间产生机械连接。
图16至图17示出了上述结构部件1针对可电动调节台12在不同设置位置P1至P2中的用途，其中P1代表略微倾斜位置，P2代表更大倾斜位置。
附图标记列表
1、1’、1” 结构部件
1.1 柔性结构
2 调节机构
2.1 折叠元件或杆元件
2.1a 外折叠元件
2.1m 中间折叠元件
2.1.1 柔性杆元件
2.2 间隔元件
2.3 上表面
2.4 下表面
3.1 上表面元件
3.2 下表面元件
4 灯
5 马达传动单元
6 轴
7 隔断壁
7.1 导轨
8 侧撑板
9 座椅支撑件
10 显示单元
11 弹簧悬挂垫
12 台
B 弯曲轴线
BG 倾斜移动
FK 折叠边缘
FKa 水平折叠边缘
Fkm 竖直折叠边缘
PF1、PF2 箭头
P1至P3 位置
S 座椅
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